WO2015141484A1

WO2015141484A1 - 送信アレーアンテナ及びその指向性パターン形成方法

Info

Publication number: WO2015141484A1
Application number: PCT/JP2015/056545
Authority: WO
Inventors: 尭之北村; 旭近藤
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2015-09-24
Also published as: JP2015177449A

Abstract

　送信アレーアンテナの指向性パターン形成方法は、互いに対応づけられた複数のアンテナ素子と複数のウェイト調整器との組合せを複数の送信チャネルとして、ウェイト調整器毎に任意の初期ウェイトを設定する。その状態で、いずれか一つの送信チャネルに順次選択して送信信号を供給し、その際に送信チャネル毎に予め設定された複数の方位で測定された複素受信信号の測定結果に基づいて、初期ウェイトを含んだ送信アレーアンテナの特性を表す特性行列が求められる。その特性行列の逆行列と、送信アレーアンテナがアンテナ素子間の誤差及び結合のない理想的な特性を有するものと仮定した場合に、予め設定された所望の指向性パターンを得るためにウェイト調整器毎に設定される複数の理想ウェイトとを、複数の初期ウェイトに乗じることにより、指向性パターンを得る際にウェイト調整器毎に設定する複数の調整ウェイトが求められる。

Description

送信アレーアンテナ及びその指向性パターン形成方法

　本発明は、送信アレーアンテナ及びその指向性パターンを形成する技術に関する。

　従来、アレーアンテナを使用してビーム形成を行う技術が知られている。また、アレーアンテナでは、アレーアンテナを構成するアンテナ素子間の誤差及び結合によってビーム形状（指向性パターン）が影響を受けてしまう。特に、装置の小型化に伴って結合の影響が増大している。

　これに対して、異なる複数の方向からの到来波をアレーアンテナにて順次受信し、その受信信号からアレーアンテナのアンテナ素子間の誤差及び結合を表す行列を推定し、推定した行列を受信信号に乗じることでアレーアンテナの校正を行う技術が知られている（特許文献１参照）。

特許第４３２０４４１号公報

　従来技術は、アンテナ素子からの信号をそのまま送受信するいわゆるパッシブアレー型のアレーアンテナを前提とするものであり、アンテナ素子を送受信回路の間に信号の振幅や位相を調整するウェイト調整器が設けられた、いわゆるアクティブアレー型のアレーアンテナにそのまま適用することができないという問題があった。

　本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、アクティブアレー型の送信アレーアンテナを用いて所望の指向性パターンを形成する技術を提供することを目的とする。

　本発明によれば、直線上に配置された複数のアンテナ素子と、複数のアンテナ素子のそれぞれに供給される送信信号の振幅および位相を個別に調整する複数のウェイト調整器からなるウェイト調整部とを備えた送信アレーアンテナの指向性パターン形成方法が提供される。

　この指向性パターン形成方法において、まず、互いに対応づけられた複数のアンテナ素子と複数のウェイト調整器との組合せを複数の送信チャネルとして、ウェイト調整部に任意の初期ウェイトを設定する。この状態で、いずれか一つの送信チャネルに順次選択して送信信号を供給し、送信チャネル毎に予め設定された複数の方位で測定された複素受信信号の測定結果に基づいて、初期ウェイトを含んだ送信アレーアンテナの特性を表す特性行列を求める。

　次に、特性行列の逆行列と、送信アレーアンテナが送信チャネル間の誤差及び結合のない理想的な特性を有するものと仮定した場合に、予め設定された所望指向性を実現するためにウェイト調整部に設定される理想ウェイトとを、初期ウェイトに乗じた結果を求める。そして、この算出結果を、所望指向性を実現する際にウェイト調整部に設定する調整ウェイトとして使用する。

　このようにして設定された調整ウェイトは、送信チャネル間の誤差及び結合が考慮されたものとなるため、所望指向性パターンを形成することが可能となる。

　なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態に係る送信アレーアンテナの全体構成図である。図１に示す送信アレーアンテナにおいて、調整ウェイトを求める際の第１のステップで使用するパラメータに関する説明図である。図１に示す送信アレーアンテナにおいて、調整ウェイトを求める際の第２のステップで使用するパラメータに関する説明図である。実験例に係る５個の送信チャネルを有する送信アレーアンテナにおいて、送信チャネル毎に単一送信指向性を実測した結果を示すグラフである。図４に示す送信アレーアンテナの目標指向性パターンを示すグラフである。（ａ）が本実施形態の手法を使用して送信アレーアンテナの目標指向性パターンを実現する調整ウェイトを求めた結果を示す表、（ｂ）がその調整ウェイトを用いて送信アレーアンテナの指向性パターンを測定した結果を示すグラフである。（ａ）が比較例として送信アレーアンテナの目標指向性パターンを実現する理想ウェイトを求めた結果を示す表、（ｂ）がその理想ウェイトを用いて送信アレーアンテナの指向性パターンを測定した結果を示すグラフである。変形例に係る送信アレーアンテナの全体構成図である。図８に示すウェイト設定部の内部構成を示す概略ブロック図である。

　以下に本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。

　［全体構成］
　本発明が適用される送信アレーアンテナ１は、図１に示すように、直線上に等間隔に配置された複数のアンテナ素子Ｅ１、Ｅ２、…Ｅｍ（ｍは２以上の整数）で構成されたアンテナ部２と、アンテナ素子のそれぞれに対して設けられた複数のウェイト調整器ＡＰ１、ＡＰ２、…ＡＰｍで構成されたウェイト調整部３とを備え、いわゆるアクティブアレー型の構造を有する。

　ウェイト調整器ＡＰｉ（ｉ＝１～ｍ）は、可変移相器３１と振幅調整器３２とで構成され、アンテナ素子Ｅｉに供給する送信信号の位相および振幅を、外部より供給されるウェイトに従って調整する。以下では、アンテナ素子Ｅｉおよびウェイト調整器ＡＰｉの組合せを、送信チャネルＣＨｉという。

　このように構成された送信アレーアンテナ１は、全ての送信チャネルＣＨ１～ＣＨｍに同じ振幅で同じ位相の送信信号を供給し、ウェイト調整部３に供給するウェイトＷを適宜設定することによって、所望の指向性パターンを実現する。但し、送信チャネルＣＨ１～ＣＨｍ間には誤差及び結合が存在するため、所望の指向性パターンを実現するためには、これら送信チャネルＣＨ１～ＣＨｍ間の誤差及び結合の影響を考慮したウェイトＷを設定する必要がある。以下では、そのウェイト設定方法について説明する。

　［ウェイト設定］
　ウェイト設定は、送信アレーアンテナ１の特性を求めるステップ（第１のステップ）と、その求めた特性を利用して所望の指向性パターンを実現するための調整ウェイトを求めるステップ（第２のステップ）からなる。

　＜第１のステップ＞
　第１のステップでは、図２に示すように、まず、各送信チャネルＣＨ１～ＣＨｍのウェイト調整器ＡＰ１～ＡＰｍに任意の初期ウェイトＷｏ１、Ｗｏ２、…Ｗｏｍを設定した状態で、いずれか一つの送信チャネルＣＨｉに送信信号を供給し、予め設定された複数の方位θ１、θ２、…θｎ（ｎは２以上の整数）で、アンテナ部２からの放射波の複素受信信号を測定し、これを全ての送信チャネルについて繰り返す。この複素受信信号の測定は、図示しない受信側装置（受信装置、受信機、受信システム、受信回路、受信部等）で行われる。この受信側装置については、予め設定された複数の方位θ１、θ２、…θｎにおいて本実施形態の送信アレーアンテナ１からの放射波の複素受信信号を測定し、その測定結果を利用可能なものであれば、いずれのものでも適用可能である。

　次に、この測定された複素受信信号に基づいて、受信行列Ｒを生成する。受信行列Ｒは、送信チャネルＣＨｉ（ｉ＝１～ｍ）に送信信号を供給した時に方位θｊ（ｊ＝１～ｎ）で検出される複素受信信号をＲθ_j（ＣＨｉ）で表すものとして、（１）式で定義される。

　但し、Ｒ（ＣＨｉ）は、ある送信チャネルＣＨｉについて測定された複素受信信号を、全ての方位θ１～θｎについて並べた受信ベクトルであり、（２）式で表される。

　ここで、各アンテナ素子Ｅ１～Ｅｍから同位相の信号を送信した場合に、方位θｊのある地点において各信号間に生じる位相差を表すモードベクトルａ（θｊ）を（３）式で表し、このモードベクトルを全ての方位θ１、θ２、…θｎについて並べた方位行列Ａを（４）式で表すものとする。

　但し、モードベクトルのａ（θｊ）の各要素ａ_CHi（θｊ）は、（５）式で定義される。（５）式中の位相を表す関数Ψｉ（θｊ）は、アンテナ素子Ｅ１～Ｅｍの配列軸上に設定された基準点からアンテナ素子Ｅｉまでの距離をｄｉ、送信信号の波長をλとして、（６）式で定義される。

　そして、（１）式で表される受信行列Ｒおよび（４）式で定義された方位行列Ａに基づき、（７）式に従って、ウェイト調整部３に初期ウェイトＷｏ１、Ｗｏ２、…Ｗｏｍが設定された状態の送信アレーアンテナ１の特性を表す特性行列Ｃを求める。但し、Ａ⁺は、方位行列Ａの逆行列（ｍ＝ｎの場合）または疑似逆行列（ｍ≠ｎの場合）である。

　上記の（７）式について説明する。ここで、送信チャネルＣＨｋ（ｋ＝１～ｍ）に送信信号を供給した場合に、送信チャネルＣＨｉに伝達される伝達量、即ち、両チャネル間の結合量をＣｉｋで表すものとすると、送信チャネルＣＨｋから各送信チャネルＣＨ１～ＣＨｍへの伝達量（結合量）を表す結合ベクトルＣ（ＣＨｋ）は（８）式で表される。この結合ベクトルＣ（ＣＨｋ）と受信ベクトルＲ（ＣＨｋ）とは（９）式の関係があり、この（９）式を変形すると（１０）式が得られる。

　ここで、結合ベクトルＣ（ＣＨｋ）を全ての送信チャネルについて並べた結合行列Ｃ^*を（１１）式で表し、初期ウェイトＷｏ１、Ｗｏ２、…Ｗｏｍを対角線上に並べた初期ウェイト行列Ｗｏを（１２）式で表すものとして、（１０）式を全ての送信チャネルについてまとめると、（１３）式が得られる。

　上記の（１３）式の右辺は、図２からも明らかなように、ウェイト調整部３を初期ウェイトＷｏ１、Ｗｏ２、…Ｗｏｍに設定した時の送信アレーアンテナ１（正確にはウェイト調整部３およびウェイト調整部３からアンテナ部２に至る部位）の特性である特性行列Ｃを表すものである。このため、特性行列Ｃを生成する際に使用する（７）式が成立することがわかる。

　＜第２のステップ＞
　第２のステップでは、送信アレーアンテナ１が送信チャネルＣＨ１～ＣＨｍ間の誤差及び結合のない理想的な特性を有するものと仮定した場合に、所望の指向性パターンを実現する理想ウェイトＷｐ１、Ｗｐ２、…Ｗｐｍを要素とする列ベクトルを理想ウェイトベクトルＷｏｐｔとし、現実の送信アレーアンテナ１において上述の指向性パターンを実現するウェイトＷ１、Ｗ２、…Ｗｍを要素とする列ベクトルを調整ウェイトベクトルＷとし、特性行列Ｃの逆行列Ｃ^-1として、調整ウェイトベクトルＷを（１４）式に従って算出する。

　なお、理想ウェイトベクトルＷｏｐｔは、所望の指向性パターン、アンテナ素子Ｅ１～Ｅｍの配置、および送信信号の波長λに基づき、周知の手法で予め算出されたものを用いる。そして、実現したい指向性パターン毎に（１４）式を用いて調整ウェイトベクトルＷを求めておき、送信アレーアンテナ１を実際に使用する際には、実現する指向性パターンに対応する調整ウェイトベクトルＷに従ってウェイト調整部３を設定すればよい。

　上記の（１４）式について説明する。図３に示すように、特性行列Ｃに乗じた結果が理想ウェイトベクトルＷｏｐｔとなる調整ウェイトベクトルをδＷで表すものとし、更に、Ｃ＝Ｃ^*・Ｗｏであること（（１３）式参照）を利用すると（１５）式に示す関係が得られる。

　（１５）式の関係から（１６）式が成立することは明らかであり、（１５）式を変形した（１７）式を（１６）式に代入することによって、上述した調整ウェイトベクトルＷの算出に使用する（１４）が得られる。

　［実験例］
　上記実施形態の実験例として、５個の送信チャネルＣＨ１～ＣＨ５を有する送信アレーアンテナ１を使用し、送信チャネル毎に指向性（単一送信指向性という）を測定した結果を図４に示す。送信チャネル間の結合により、各送信チャネルＣＨ１～ＣＨ５の単一送信指向性は、それぞれ異なった歪みを有したものとなっている。

　ここで、このような特性を有する送信アレーアンテナ１を用い、本実施形態で説明した手法を用いて、図５に示す目標指向性パターンを実現する調整ウェイトＷ１～Ｗ５を求めた結果、およびその調整ウェイトＷ１～Ｗ５をウェイト調整部３に設定して指向性パターンを測定した結果を図６（ａ）および（ｂ）に示す。比較のため、図５に示す目標指向性パターンを実現する理想ウェイトＷｐ１～Ｗｐ５を求めた結果、およびその理想ウェイトＷｐ１～Ｗｐ５をウェイト調整部３に設定して指向性パターンを測定した結果を図７（ａ）および（ｂ）に示す。

　図７（ａ）および（ｂ）に示す比較例の指向性パターンでは、方位θ＝１０［ｄｅｇ］の周辺で、目標指向性パターンとはかけ離れた大きなヌルが発生している。これに対して図６（ａ）および（ｂ）に示す本実施形態に基づく指向性パターンでは、方位１０［ｄｅｇ］付近での落ち込みが改善されているだけでなく、方位θ＝－６５～１０［ｄｅｇ］の範囲の平坦度も改善され、より目標指向性パターンに近い結果が得られていることがわかる。

　［効果］
　以上説明したように、初期ウェイトＷｏ１～Ｗｏｍを設定して測定した複素受信信号に基づいて特性行列Ｃを生成し、この特性行列Ｃと、初期ウェイトに基づく初期ウェイト行列Ｗｏと、理想ウェイトベクトルＷｏｐｔとに基づいて調整ウェイトベクトルＷ（調整ウェイトＷ１～Ｗｍ）を求めている。このようにして求めた調整ウェイトＷ１～Ｗｍを用いることにより、送信チャネルＣＨ１～ＣＨｍ間の誤差及び結合の影響を抑制することができ、目標指向性パターンを精度よく再現することができる。

　［変形例］
　上記実施形態の変形例として、図１に示す送信アレーアンテナ１の構成に加え、図８に示すように、上述のウェイト設定（第１及び第２のステップ）に関する処理を実行し、ウェイト調整部３に供給するウェイトを設定するウェイト設定部４を設けてもよい。

　この場合、ウェイト設定部４は、図示しないＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、及びＩ／Ｏ（Input/Output）を有し、ＣＰＵがＲＯＭ等に予め設定された処理プログラムを実行することにより、図９に示すように、初期ウェイト設定部４１、測定結果入力部４２、特性演算部４３、理想ウェイト設定部４４、ウェイト演算部４５、及びウェイト供給部４６として機能する構成でもよい。

　初期ウェイト設定部４１は、互いに対応づけられた複数のアンテナ素子Ｅ１～Ｅｍ（ｍは２以上の整数）と複数のウェイト調整器ＡＰ１～ＡＰｍとの組合せを複数の送信チャネルＣＨ１～ＣＨｍとして、ウェイト調整器ＡＰ１～ＡＰｍ毎に任意の複数の初期ウェイトＷｏ１～Ｗｏｍを設定する。

　測定結果入力部４２は、初期ウェイトＷｏ１～Ｗｏｍが設定された状態で、複数の送信チャネルＣＨ１～ＣＨｍの内のいずれか一つの送信チャネルに順次選択して送信信号を供給した時に送信チャネルＣＨ１～ＣＨｍ毎に予め設定された複数の方位θ１、θ２、…θｎ（ｎは２以上の整数）で測定された複数の複素受信信号の測定結果を入力する。

　ここで、複素受信信号の測定は、前述したように図示しない受信側装置（受信装置、受信機、受信システム、受信回路、受信部等）で行われる。この受信側装置については、送信アレーアンテナ１からの放射波の複素受信信号を、予め設定された複数の方位θ１、θ２、…θｎで測定し、その測定結果を測定結果入力部４２に入力可能なものであれば、いずれのものでも適用可能である。

　特性演算部４３は、複素受信信号の測定結果に基づいて、初期ウェイトＷｏ１～Ｗｏｍを含んだ送信アレーアンテナ１の特性を表す特性行列を求める。

　具体的には、特性演算部４３は、上記の（７）式に従い、特性行列Ｃを、受信行列Ｒ、及び方位行列Ａの逆行列または疑似逆行列Ａ⁺を用いて、Ｃ＝Ａ⁺×Ｒの演算によって求める。

　理想ウェイト設定部４４は、送信アレーアンテナ１が複数のアンテナ素子Ｅ１～Ｅｍ間の誤差及び結合のない理想的な特性を有するものと仮定した場合に、予め設定された所望指向性パターンを得るためにウェイト調整器ＡＰ１～ＡＰｍ毎に理想ウェイトＷｐ１～Ｗｐｍを設定する。

　ウェイト演算部４５は、特性行列Ｃの逆行列Ｃ^-1と、理想ウェイトＷｐ１～Ｗｐｍとを、初期ウェイトＷｏ１～Ｗｏｍに乗じることにより、所望指向性パターンを得る際にウェイト調整器ＡＰ１～ＡＰｍ毎に設定する調整ウェイトＷ１～Ｗｍを求める。

　具体的には、ウェイト演算部４５は、上記の（１４）式に従い、調整ウェイトベクトルＷを、特性行列Ｃの逆行列Ｃ^-1、初期ウェイト行列Ｗｏ、及び理想ウェイトベクトルＷｏｐｔを用いて、Ｗ＝Ｗｏ×Ｃ^-1×Ｗｏｐｔの式を計算することで求める。

　ウェイト供給部４６は、求められた調整ウェイトＷ１～Ｗｍ（調整ウェイトベクトルＷ）をウェイト調整部３に供給する。

　この変形例でも、初期ウェイトＷｏ１～Ｗｏｍを設定して測定した複素受信信号に基づいて特性行列Ｃを生成し、この特性行列Ｃと、初期ウェイト行列Ｗｏ（初期ウェイトＷｏ１～Ｗｏｍ）と、理想ウェイトベクトルＷｏｐｔ（理想ウェイトＷｐ１～Ｗｐｍ）とに基づいて（調整ウェイトＷ１～Ｗｍ）を求めている。

　これにより得られた調整ウェイトＷ１～Ｗｍ（調整ウェイトベクトルＷ）を用いることにより、送信チャネルＣＨ１～ＣＨｍ間の誤差及び結合の影響を抑制することができ、目標指向性パターンを精度よく再現することができる。

　なお、ウェイト設定部４は、例えば送信アレーアンテナ１に搭載される図示しない信号処理部内に一体に設ける構成でも、それとは別に単体で設ける構成でも、上述した機能を達成可能なものであれば、いずれの構成であってもよい。

　［他の実施形態］
　以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態及びその変形例に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。

１…送信アレーアンテナ　２…アンテナ部　３…ウェイト調整部　ＡＰ１～ＡＰｍ…ウェイト調整器　Ｅ１～Ｅｍ…アンテナ素子

Claims

　直線上に配置された複数のアンテナ素子（Ｅ１～Ｅｍ）を有するアンテナ部（２）と、前記複数のアンテナ素子のそれぞれに供給される送信信号の振幅および位相を個別に調整する複数のウェイト調整器（ＡＰ１～ＡＰｍ）を有するウェイト調整部（３）とを備えた送信アレーアンテナ（１）の指向性パターン形成方法であって、
　互いに対応づけられた前記複数のアンテナ素子と前記複数のウェイト調整器との組合せを複数の送信チャネルとして、前記ウェイト調整器毎に任意の初期ウェイトを設定し、その状態で、前記複数の送信チャネルの内のいずれか一つの送信チャネルに順次選択して送信信号を供給し、その際に前記送信チャネル毎に予め設定された複数の方位で測定された複素受信信号の測定結果に基づいて、前記初期ウェイトを含んだ送信アレーアンテナの特性を表す特性行列を求め、
　前記特性行列の逆行列と、前記送信アレーアンテナが前記複数のアンテナ素子間の誤差及び結合のない理想的な特性を有するものと仮定した場合に、予め設定された所望指向性パターンを得るために前記ウェイト調整器毎に設定される理想ウェイトとを、前記初期ウェイトに乗じることにより、前記所望指向性パターンを得る際に前記ウェイト調整器毎に設定する調整ウェイトを求めることを特徴とする指向性パターン形成方法。
　前記複数の送信チャネルをＣＨ１、ＣＨ２、…ＣＨｍとし、
　前記複数の方位をθ１、θ２、…θｎとし、
　前記複数の送信チャネルの内のいずれか一つの送信チャネルＣＨｉ（ｉ＝１～ｍ）に送信信号を供給した時に、前記複数の方位の内の任意の方位θｊ（ｊ＝１～ｎ）で検出される複素受信信号をＲθ_j（ＣＨｉ）とし、
　前記方位θｊでの複素受信信号Ｒθ_j（ＣＨｉ）を前記複数の方位の内の全ての方位について並べた受信ベクトルをＲ（ＣＨｉ）＝｛Ｒθ₁（ＣＨｉ）、Ｒθ₂（ＣＨｉ）、…Ｒθ_n（ＣＨｉ）｝^Tとし、
　前記受信ベクトルＲ（ＣＨｉ）を前記複数の送信チャネルの内の全ての送信チャネルについて並べた受信行列をＲ＝｛Ｒ（ＣＨ１）、Ｒ（ＣＨ２）、…Ｒ（ＣＨｍ）｝とし、
　前記複数のアンテナ素子のそれぞれから同位相の送信信号を送信した場合に前記方位θｊで生じる送信信号間の位相差を表すモードベクトルをａ（θｊ）＝｛ａ_CH1（θｊ）、ａ_CH2（θｊ）、…ａ_CHm（θｊ）｝とし、
　前記方位θｊでのモードベクトルａ（θｊ）を前記複数の方位の全ての方位について並べた方位行列をＡ＝｛ａ（θ１）、ａ（θ２）、…ａ（θｎ）｝^Tとし、
　前記方位行列Ａの逆行列（ｍ＝ｎの場合）または疑似逆行列（ｍ≠ｎの場合）をＡ⁺とし、
　前記特性行列をＣとしたとき、
　前記特性行列Ｃを、前記受信行列Ｒ、及び前記方位行列Ａの逆行列または疑似逆行列Ａ⁺を用いて、
　Ｃ＝Ａ⁺×Ｒの式によって求め、
　求めた前記特性行列Ｃの逆行列をＣ^-1とし、
　前記複数の初期ウェイトをＷｏ１、Ｗｏ２、…Ｗｏｍとし、
　前記複数の初期ウェイトを対角線上に並べ他の要素を０とした行列で表される初期ウェイト行列をＷｏとし、
　前記複数の理想ウェイトをＷｐ１、Ｗｐ２、…Ｗｐｍをとし、
　前記複数の理想ウェイトを要素とする列ベクトルで表される理想ウェイトベクトルをＷｏｐｔとし、
　前記複数の調整ウェイトをＷ１、Ｗ２、…Ｗｍとし、
　前記複数の調整ウェイトを要素とする列ベクトルで表される調整ウェイトベクトルをＷとしたとき、
　前記調整ウェイトベクトルＷを、前記特性行列Ｃの逆行列Ｃ^-1、前記初期ウェイト行列Ｗｏ、及び前記理想ウェイトベクトルＷｏｐｔを用いて、
　Ｗ＝Ｗｏ×Ｃ^-1×Ｗｏｐｔの式を計算することで求めることを特徴とする請求項１に記載の指向性パターン形成方法。
　直線上に配置された複数のアンテナ素子（Ｅ１～Ｅｍ）を有するアンテナ部（２）と、
　前記複数のアンテナ素子のそれぞれに供給される送信信号の振幅および位相を個別に調整する複数のウェイト調整器（ＡＰ１～ＡＰｍ）を有するウェイト調整部（３）とを備えた送信アレーアンテナ（１）であって、
　前記ウェイト調整部に供給するウェイトを設定するウェイト設定部（４）を有し、
　前記ウェイト設定部は、
　互いに対応づけられた前記複数のアンテナ素子と前記複数のウェイト調整器との組合せを複数の送信チャネルとして、前記ウェイト調整器毎に任意の複数の初期ウェイトを設定する初期ウェイト設定部（４１）と、
　前記初期ウェイトが設定された状態で、前記複数の送信チャネルの内のいずれか一つの送信チャネルに順次選択して送信信号を供給した際に前記送信チャネル毎に予め設定された複数の方位で測定された複数の複素受信信号の測定結果を入力する測定結果入力部（４２）と、
　前記複素受信信号の測定結果に基づいて、前記初期ウェイトを含んだ送信アレーアンテナの特性を表す特性行列を求める特性演算部（４３）と、
　前記送信アレーアンテナが前記複数のアンテナ素子間の誤差及び結合のない理想的な特性を有するものと仮定した場合に、予め設定された所望指向性パターンを得るために前記ウェイト調整器毎に理想ウェイトを設定する理想ウェイト設定部（４４）と、
　前記特性行列の逆行列と、前記理想ウェイトとを、前記初期ウェイトに乗じることにより、前記所望指向性パターンを得る際に前記ウェイト調整器毎に設定する調整ウェイトを求めるウェイト演算部（４５）と、
　求められた調整ウェイトを前記ウェイト調整部に供給するウェイト供給部（４６）とを有することを特徴とする送信アレーアンテナ。