JP2001094331A - アレイアンテナ装置 - Google Patents
アレイアンテナ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数素子１アレイ送受信機からなるサブアレ
イを含むアレイアンテナ装置において、ビーム走査角の
広角度化を実現する。 【解決手段】 １素子１アレイ送受信機２からなるアレ
イ（イ）のみを動作させた場合、サブアレイ（ロ）を併
せて動作させ場合よりも、あるビーム走査角φを境にし
てそれを越えた範囲では良好なアンテナ利得特性を得る
ことができる。そこで本発明は、制御回路９が複数素子
１アレイ送受信機３からなるサブアレイ（ロ）をビーム
走査角φを越えた範囲でＯＦＦに切替え制御することに
よって、より広いビーム走査範囲での使用を可能とし
た。
イを含むアレイアンテナ装置において、ビーム走査角の
広角度化を実現する。 【解決手段】 １素子１アレイ送受信機２からなるアレ
イ（イ）のみを動作させた場合、サブアレイ（ロ）を併
せて動作させ場合よりも、あるビーム走査角φを境にし
てそれを越えた範囲では良好なアンテナ利得特性を得る
ことができる。そこで本発明は、制御回路９が複数素子
１アレイ送受信機３からなるサブアレイ（ロ）をビーム
走査角φを越えた範囲でＯＦＦに切替え制御することに
よって、より広いビーム走査範囲での使用を可能とし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーダビーム幅
を変化させることができるアレイアンテナ装置に関す
る。
を変化させることができるアレイアンテナ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】アレイアンテナは、複数のアンテナ（放
射）素子が規則的に配列されて構成され、一定の励振条
件のもとでの高周波信号の供給を受け放射するととも
に、各アンテナ素子における振幅及び位相の電気的制御
によって、アンテナの指向性が制御されるので、レーダ
用アンテナ装置として各方面に採用されている。
射）素子が規則的に配列されて構成され、一定の励振条
件のもとでの高周波信号の供給を受け放射するととも
に、各アンテナ素子における振幅及び位相の電気的制御
によって、アンテナの指向性が制御されるので、レーダ
用アンテナ装置として各方面に採用されている。
【０００３】アレイアンテナの指向性は、アレイ送受信
機に内蔵された移相器制御により制御されるが、出力は
各アレイ送受信機出力の総和により大きな出力を得るこ
とができる。
機に内蔵された移相器制御により制御されるが、出力は
各アレイ送受信機出力の総和により大きな出力を得るこ
とができる。
【０００４】一般に、各アンテナ素子にそれぞれ１個の
アレイ送受信機が接続構成されるが、大形のアレイアン
テナでは多数のアンテナ素子を配列するので、モジュー
ル構成からなるアレイ送受信機の数も増え、構成が複雑
となる。そこで、アレイ送受信機を可能なかぎり節減し
構成の簡素化を図るべく、１つのアレイ送受信機に複数
アンテナ素子を共通接続したいわゆるサブアレイを併せ
て組み込んだアレイアンテナ装置も採用されている。
アレイ送受信機が接続構成されるが、大形のアレイアン
テナでは多数のアンテナ素子を配列するので、モジュー
ル構成からなるアレイ送受信機の数も増え、構成が複雑
となる。そこで、アレイ送受信機を可能なかぎり節減し
構成の簡素化を図るべく、１つのアレイ送受信機に複数
アンテナ素子を共通接続したいわゆるサブアレイを併せ
て組み込んだアレイアンテナ装置も採用されている。
【０００５】図４は、サブアレイを組み込んだ従来のア
レイアンテナ装置の構成を示したもので、１つのアンテ
ナ素子１に１個のアレイ送受信機２を接続したいわゆる
１素子１アレイ送受信機からなるアレイと、このアレイ
の縦（仰角ＥＬ）方向両外側に、複数アンテナ素子１
ａ，１ｂ…に共通に１個のアレイ送受信機３を接続した
サブアレイを配置し、それぞれが縦方向に第１の高周波
（ＲＦ）分配合成回路４に共通接続されている。
レイアンテナ装置の構成を示したもので、１つのアンテ
ナ素子１に１個のアレイ送受信機２を接続したいわゆる
１素子１アレイ送受信機からなるアレイと、このアレイ
の縦（仰角ＥＬ）方向両外側に、複数アンテナ素子１
ａ，１ｂ…に共通に１個のアレイ送受信機３を接続した
サブアレイを配置し、それぞれが縦方向に第１の高周波
（ＲＦ）分配合成回路４に共通接続されている。
【０００６】これら第１の高周波分配合成回路４はま
た、横（水平ＡＺ）方向に多数共通接続されるように第
２の高周波分配合成回路５に共通接続され、高周波信号
の分配合成が行われ、以後、送受切替器６１を介して受
信機６２及び低出力の送信機６３が接続される。
た、横（水平ＡＺ）方向に多数共通接続されるように第
２の高周波分配合成回路５に共通接続され、高周波信号
の分配合成が行われ、以後、送受切替器６１を介して受
信機６２及び低出力の送信機６３が接続される。
【０００７】また、上記各アレイ送受信機２，３には移
相器が組み込まれ、各移相器はアンテナ制御部７からの
駆動信号を受けた走査制御部８により制御され、これに
より各アンテナ素子１，１ａ，１ｂ，…の給電位相が制
御される。
相器が組み込まれ、各移相器はアンテナ制御部７からの
駆動信号を受けた走査制御部８により制御され、これに
より各アンテナ素子１，１ａ，１ｂ，…の給電位相が制
御される。
【０００８】ところで、上記構成によるアレイアンテナ
装置のビーム幅は、アンテナ開口面の大きさによって一
義的に決定され、アンテナ開口面の大きさが大きくなる
ほど、ビーム幅が狭いシャープなアンテナパターンが形
成される。
装置のビーム幅は、アンテナ開口面の大きさによって一
義的に決定され、アンテナ開口面の大きさが大きくなる
ほど、ビーム幅が狭いシャープなアンテナパターンが形
成される。
【０００９】また、周知のように、同じ開口面の大きさ
形状からなるアレイアンテナでも、アレイアンテナが全
て１素子１アレイ送受信機で構成されたば場合と、上記
のように、外側に複数素子１アレイ送受信機からなるサ
ブアレイを配置して組み合わせた場合とでは、ビーム走
査角上のアンテナ利得特性が異なった特性を示すことが
知られている。
形状からなるアレイアンテナでも、アレイアンテナが全
て１素子１アレイ送受信機で構成されたば場合と、上記
のように、外側に複数素子１アレイ送受信機からなるサ
ブアレイを配置して組み合わせた場合とでは、ビーム走
査角上のアンテナ利得特性が異なった特性を示すことが
知られている。
【００１０】すなわち、円形アレイを例に説明すると、
図５（ａ）のように全てのアンテナ素子１に、１素子１
アレイ送受信機を接続した構成の場合のビーム走査角に
対するアンテナ利得は、図５（ｃ）に特性曲線Ａに示す
ように、広範囲なビーム走査角度にわたり、良好な特性
を示す。しかし、同じ形状・大きさの面アレイにおい
て、図５（ｂ）に示すように、中央部には１素子１アレ
イ送受信機のアレイ（イ）を配置し、その外側に複数素
子１アレイ送受信機からなるサブアレイ（ロ）を配置し
た場合は、図５（ｃ）に特性曲線Ｂで示すように狭いビ
ーム走査角度にヌル点Ｎが位置してしまい、広角度にわ
たるビーム走査は不可能となる。
図５（ａ）のように全てのアンテナ素子１に、１素子１
アレイ送受信機を接続した構成の場合のビーム走査角に
対するアンテナ利得は、図５（ｃ）に特性曲線Ａに示す
ように、広範囲なビーム走査角度にわたり、良好な特性
を示す。しかし、同じ形状・大きさの面アレイにおい
て、図５（ｂ）に示すように、中央部には１素子１アレ
イ送受信機のアレイ（イ）を配置し、その外側に複数素
子１アレイ送受信機からなるサブアレイ（ロ）を配置し
た場合は、図５（ｃ）に特性曲線Ｂで示すように狭いビ
ーム走査角度にヌル点Ｎが位置してしまい、広角度にわ
たるビーム走査は不可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、１素子
１アレイ送受信機からなるアレイと、複数素子１アレイ
送受信機からなるサブアレイとの配列組み合わせにより
面アレイを形成した従来のアレイアンテナ装置では、１
素子１アレイ送受信機からなるアレイのみで構成した場
合と比較し、ビーム走査角に対するアンテナ利得特性は
大きく低下した。
１アレイ送受信機からなるアレイと、複数素子１アレイ
送受信機からなるサブアレイとの配列組み合わせにより
面アレイを形成した従来のアレイアンテナ装置では、１
素子１アレイ送受信機からなるアレイのみで構成した場
合と比較し、ビーム走査角に対するアンテナ利得特性は
大きく低下した。
【００１２】従って、１素子１アレイ送受信機からなる
アレイと、複数素子１アレイ送受信機からなるサブアレ
イとの配列組み合わせにより面アレイを形成した従来の
アレイアンテナ装置では、アレイ送受信機を構成する送
受信モジール数の削減が図れるものの、ビーム走査角に
対するアンテナ利得特性が低下したので改善が要望され
ていた。
アレイと、複数素子１アレイ送受信機からなるサブアレ
イとの配列組み合わせにより面アレイを形成した従来の
アレイアンテナ装置では、アレイ送受信機を構成する送
受信モジール数の削減が図れるものの、ビーム走査角に
対するアンテナ利得特性が低下したので改善が要望され
ていた。
【００１３】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は上記従来
の課題を解決するためになされたもので、第１の発明
は、アレイアンテナ装置において、１素子１アレイ送受
信機からなるアレイと、複数素子１アレイ送受信機から
なるサブアレイとの配列組み合わせにより形成した面ア
レイと、少なくとも前記サブアレイを形成した複数素子
１アレイ送受信機の動作をＯＮ・ＯＦＦ制御する制御回
路とを具備することを特徴とする。
の課題を解決するためになされたもので、第１の発明
は、アレイアンテナ装置において、１素子１アレイ送受
信機からなるアレイと、複数素子１アレイ送受信機から
なるサブアレイとの配列組み合わせにより形成した面ア
レイと、少なくとも前記サブアレイを形成した複数素子
１アレイ送受信機の動作をＯＮ・ＯＦＦ制御する制御回
路とを具備することを特徴とする。
【００１４】このように、第１の発明によるアレイアン
テナ装置は、１素子１アレイ送受信機からなるアレイ
と、サブアレイとの配列組み合わせ構成において、サブ
アレイを形成した複数素子１アレイ送受信機の動作をＯ
Ｎ・ＯＦＦ制御する制御回路を設けたので、広角度のビ
ーム走査時においてサブアレイによるレーダ信号の放射
を停止させ、１素子１アレイ送受信機からなるアレイか
らのみのアンテナパターン形成により、必要なアンテナ
利得特性を得ることができる。
テナ装置は、１素子１アレイ送受信機からなるアレイ
と、サブアレイとの配列組み合わせ構成において、サブ
アレイを形成した複数素子１アレイ送受信機の動作をＯ
Ｎ・ＯＦＦ制御する制御回路を設けたので、広角度のビ
ーム走査時においてサブアレイによるレーダ信号の放射
を停止させ、１素子１アレイ送受信機からなるアレイか
らのみのアンテナパターン形成により、必要なアンテナ
利得特性を得ることができる。
【００１５】第２の発明は、同じくアレイアンテナ装置
において、１素子１アレイ送受信機からなるアレイと、
複数素子１アレイ送受信機からなるサブアレイとの配列
組み合わせにより形成した面アレイと、前記サブアレイ
を形成した複数アンテナ素子への高周波信号の供給をＯ
Ｎ・ＯＦＦ制御するスイッチ回路とを具備することを特
徴とする。
において、１素子１アレイ送受信機からなるアレイと、
複数素子１アレイ送受信機からなるサブアレイとの配列
組み合わせにより形成した面アレイと、前記サブアレイ
を形成した複数アンテナ素子への高周波信号の供給をＯ
Ｎ・ＯＦＦ制御するスイッチ回路とを具備することを特
徴とする。
【００１６】このように、第２の発明によるアレイアン
テナ装置は、スイッチ回路を設け、サブアレイを形成し
たアンテナ素子への高周波信号の供給を遮断（ＯＦＦ）
することができるので、第１の発明と同様に、１素子１
アレイ送受信機からのみのアンテナパターン形成によ
り、アンテナ利得における良好なビーム走査角特性を得
ることができる。
テナ装置は、スイッチ回路を設け、サブアレイを形成し
たアンテナ素子への高周波信号の供給を遮断（ＯＦＦ）
することができるので、第１の発明と同様に、１素子１
アレイ送受信機からのみのアンテナパターン形成によ
り、アンテナ利得における良好なビーム走査角特性を得
ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下この発明によるアレイアンテ
ナ装置の一実施の形態を図１ないし図３を参照して詳細
に説明する。なお、図４及び図５に示した従来の構成と
同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
ナ装置の一実施の形態を図１ないし図３を参照して詳細
に説明する。なお、図４及び図５に示した従来の構成と
同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１８】すなわち、図１は本発明によるアレイアン
テナ装置の第１の実施の形態を示したもので、一つのア
ンテナ素子１に１個のアレイ送受信機２を接続した１素
子１アレイ送受信機２からなるアレイと、このアレイの
外側に、複数素子１ａ，１ｂ…に共通に１個のアレイ送
受信機３を接続したいわゆるサブアレイが複数列組み合
わせて配置され、ひとつの面アレイが形成されている。
テナ装置の第１の実施の形態を示したもので、一つのア
ンテナ素子１に１個のアレイ送受信機２を接続した１素
子１アレイ送受信機２からなるアレイと、このアレイの
外側に、複数素子１ａ，１ｂ…に共通に１個のアレイ送
受信機３を接続したいわゆるサブアレイが複数列組み合
わせて配置され、ひとつの面アレイが形成されている。
【００１９】そして、これらアレイ及びサブアレイは縦
（ＥＬ）方向の列をそれぞれ共通接続して信号を分配合
成する第１の高周波分配合成回路４と、これら第１の高
周波分配合成回路４を横（ＡＺ）方向に共通接続し、同
様に信号を分配する第２の高周波分配合成回路５が順次
接続され、送受切替器６１を介して受信機６２及び低出
力の送信機６３がそれぞれ接続されている。
（ＥＬ）方向の列をそれぞれ共通接続して信号を分配合
成する第１の高周波分配合成回路４と、これら第１の高
周波分配合成回路４を横（ＡＺ）方向に共通接続し、同
様に信号を分配する第２の高周波分配合成回路５が順次
接続され、送受切替器６１を介して受信機６２及び低出
力の送信機６３がそれぞれ接続されている。
【００２０】また、各アレイ送受信機２，３に内蔵され
た移相器は、アンテナ制御部７からの指令信号を受けた
走査制御部８からの走査信号により制御され、各アンテ
ナ素子１，１ａ，１ｂ…において指向性制御を受けた走
査ビームが形成される。走査制御部８にはモジュール駆
動制御器で構成された制御回路９が接続され、少なくと
も複数素子１アレイ送受信機３を内蔵したモジュール内
切替えスイッチをＯＮ・ＯＦＦ（オン・オフ）制御可能
に構成されている。
た移相器は、アンテナ制御部７からの指令信号を受けた
走査制御部８からの走査信号により制御され、各アンテ
ナ素子１，１ａ，１ｂ…において指向性制御を受けた走
査ビームが形成される。走査制御部８にはモジュール駆
動制御器で構成された制御回路９が接続され、少なくと
も複数素子１アレイ送受信機３を内蔵したモジュール内
切替えスイッチをＯＮ・ＯＦＦ（オン・オフ）制御可能
に構成されている。
【００２１】ところで、図５（ｃ）に示したように、外
側に複数素子１アレイ送受信機からなるサブアレイを配
置して組み合わせた図２（ａ）の構成では、図２（ｃ）
に改めて特性曲線Ｂに示したように、ビーム走査角に対
するアンテナ利得特性は大きく低下し、広角度のビーム
走査は不可能であった。
側に複数素子１アレイ送受信機からなるサブアレイを配
置して組み合わせた図２（ａ）の構成では、図２（ｃ）
に改めて特性曲線Ｂに示したように、ビーム走査角に対
するアンテナ利得特性は大きく低下し、広角度のビーム
走査は不可能であった。
【００２２】そこで本発明は、サブアレイを付加構成し
た面アレイよりも、１素子１アレイ送受信機のみで構成
した方が、広いビーム走査角にわたり、より良好なアン
テナ利得特性が得られることに着目してなされたもので
ある。
た面アレイよりも、１素子１アレイ送受信機のみで構成
した方が、広いビーム走査角にわたり、より良好なアン
テナ利得特性が得られることに着目してなされたもので
ある。
【００２３】すなわち、図２（ｂ）に示したように、外
側に配置したサブアレイをＯＦＦ（非動作）とし、中央
部の１素子１アレイ送受信機２のみをＯＮ（動作）させ
た場合のアンテナ利得特性は、図２（ｃ）の特性曲線Ｃ
に示すように、ビーム走査角が狭い範囲のアンテナ利得
そのものは小さいものの、ヌル点Ｎｃは改善され、より
広角度において良好なアンテナ利得特性が得られる。
側に配置したサブアレイをＯＦＦ（非動作）とし、中央
部の１素子１アレイ送受信機２のみをＯＮ（動作）させ
た場合のアンテナ利得特性は、図２（ｃ）の特性曲線Ｃ
に示すように、ビーム走査角が狭い範囲のアンテナ利得
そのものは小さいものの、ヌル点Ｎｃは改善され、より
広角度において良好なアンテナ利得特性が得られる。
【００２４】そこでこの実施の形態では、サブアレイを
付加したアレイアンテナ装置において、特性曲線Ｂと特
性曲線Ｃとの交点Ｐにおけるビーム走査角φを境界に、
制御回路９はサブアレイをＯＮ・ＯＦＦ制御し、ビーム
走査角度が交点Ｐを越えて広角度走査するときに、サブ
アレイの各アレイ送受信機３をＯＦＦ制御することによ
って、より広範囲にわたり良好なアンテナ利得を得るも
のである。
付加したアレイアンテナ装置において、特性曲線Ｂと特
性曲線Ｃとの交点Ｐにおけるビーム走査角φを境界に、
制御回路９はサブアレイをＯＮ・ＯＦＦ制御し、ビーム
走査角度が交点Ｐを越えて広角度走査するときに、サブ
アレイの各アレイ送受信機３をＯＦＦ制御することによ
って、より広範囲にわたり良好なアンテナ利得を得るも
のである。
【００２５】走査角φにおける複数素子１アレイ送受信
機３のＯＮ・ＯＦＦ切替え操作は次のような手順で実行
される。
機３のＯＮ・ＯＦＦ切替え操作は次のような手順で実行
される。
【００２６】まず、アンテナ制御部７から、レーダ目標
の追随あるいは捜索を目的としたビーム走査角情報が、
走査制御部８及び制御回路９に供給される。そこでまず
走査制御部８は、アンテナ制御部７からのビーム走査角
情報をもとに、各アレイ送受信機２，３の移相器に対し
て設定すべき位相コードを演算し、その演算による位相
コードを各アレイ送受信機２，３に伝送する。
の追随あるいは捜索を目的としたビーム走査角情報が、
走査制御部８及び制御回路９に供給される。そこでまず
走査制御部８は、アンテナ制御部７からのビーム走査角
情報をもとに、各アレイ送受信機２，３の移相器に対し
て設定すべき位相コードを演算し、その演算による位相
コードを各アレイ送受信機２，３に伝送する。
【００２７】一方、制御回路９は、上述のようにサブア
レイによる広角走査時のアンテナ利得特性の低下を回避
するために、アンテナ制御部７からのビーム走査指向角
が走査角φを越えたか否かを、比較判定処理する。
レイによる広角走査時のアンテナ利得特性の低下を回避
するために、アンテナ制御部７からのビーム走査指向角
が走査角φを越えたか否かを、比較判定処理する。
【００２８】そして制御回路９は、交点Ｐを越えたビー
ム走査指示角においてサブアレイをＯＦＦ操作するため
に、走査制御部８で設定された位相コードにＯＮ・ＯＦ
Ｆ情報を追加し、各アレイ送受信機３に供給するので、
比較的簡単なハード構成で実現することができる。
ム走査指示角においてサブアレイをＯＦＦ操作するため
に、走査制御部８で設定された位相コードにＯＮ・ＯＦ
Ｆ情報を追加し、各アレイ送受信機３に供給するので、
比較的簡単なハード構成で実現することができる。
【００２９】以上説明のように、この第１の実施の形態
によれば、制御回路９によるサブアレイのアレイ送受信
機３へのＯＮ・ＯＦＦ切替え制御という簡単な構成によ
り、広角度走査を可能としたアレイアンテナ装置を提供
することができる。
によれば、制御回路９によるサブアレイのアレイ送受信
機３へのＯＮ・ＯＦＦ切替え制御という簡単な構成によ
り、広角度走査を可能としたアレイアンテナ装置を提供
することができる。
【００３０】上記第１の実施の形態では、アレイ送受信
機３に対する制御回路９のＯＮ・ＯＦＦ制御により、ビ
ーム走査の広角度化を実現したが、サブアレイへの高周
波信号の供給をＯＮ・ＯＦＦ制御することによっても、
同様な効果を得ることができる。
機３に対する制御回路９のＯＮ・ＯＦＦ制御により、ビ
ーム走査の広角度化を実現したが、サブアレイへの高周
波信号の供給をＯＮ・ＯＦＦ制御することによっても、
同様な効果を得ることができる。
【００３１】すなわち、図３はサブアレイに供給される
高周波信号のＯＮ・ＯＦＦ制御により、上記第１の実施
の形態と同様な効果を達成した本発明によるアレイアン
テナ装置の第２の実施の形態を図３を参照して説明す
る。
高周波信号のＯＮ・ＯＦＦ制御により、上記第１の実施
の形態と同様な効果を達成した本発明によるアレイアン
テナ装置の第２の実施の形態を図３を参照して説明す
る。
【００３２】図３に示すように、１素子１アレイ送受信
機２よるアレイ（イ）と、複数素子１アレイ送受信機３
によるサブアレイ（ロ）は、それぞれ切替スイッチ１
０、組み合わせ分配合成回路１１、及び切替えスイッチ
回路１２を順次介して送受切替器６１に接続され、切替
スイッチ１０及び切替えスイッチ回路１２は、制御回路
９からのＯＮ・ＯＦＦ制御信号に同期して切替え制御さ
れるように構成されている。
機２よるアレイ（イ）と、複数素子１アレイ送受信機３
によるサブアレイ（ロ）は、それぞれ切替スイッチ１
０、組み合わせ分配合成回路１１、及び切替えスイッチ
回路１２を順次介して送受切替器６１に接続され、切替
スイッチ１０及び切替えスイッチ回路１２は、制御回路
９からのＯＮ・ＯＦＦ制御信号に同期して切替え制御さ
れるように構成されている。
【００３３】すなわち、組み合わせ分配合成回路１１
は、切替スイッチ１０と切替えスイッチ回路１２との間
にあって、アレイ（イ）及びサブアレイ（ロ）と送受切
替器６１との間で信号の分配合成を行う分配合成器１１
ａと、単にアレイ（イ）の信号を授受する伝送線路１１
ｂとで構成され、切替スイッチ１０及び切替えスイッチ
回路１２の切替え操作によって、送受切替器６１はアレ
イ（イ）及びサブアレイ（ロ）の双方、または１素子１
アレイ送受信機で構成されたアレイ（イ）のいずれかに
接続される。
は、切替スイッチ１０と切替えスイッチ回路１２との間
にあって、アレイ（イ）及びサブアレイ（ロ）と送受切
替器６１との間で信号の分配合成を行う分配合成器１１
ａと、単にアレイ（イ）の信号を授受する伝送線路１１
ｂとで構成され、切替スイッチ１０及び切替えスイッチ
回路１２の切替え操作によって、送受切替器６１はアレ
イ（イ）及びサブアレイ（ロ）の双方、または１素子１
アレイ送受信機で構成されたアレイ（イ）のいずれかに
接続される。
【００３４】このように、この第２の実施の形態によれ
ば、制御回路９からの交点Ｐにおけるタイミングに基づ
くＯＮ・ＯＦＦ信号により、切替スイッチ１０及び切替
えスイッチ回路１２の同期した切替操作が行われ、ビー
ム走査角に対応し、１素子１アレイ送受信機２のみのア
レイ（イ）、及び複数素子１アレイ送受信機３のサブア
レイを加えた面アレイ全体への高周波信号の授受の切替
えが行われる。
ば、制御回路９からの交点Ｐにおけるタイミングに基づ
くＯＮ・ＯＦＦ信号により、切替スイッチ１０及び切替
えスイッチ回路１２の同期した切替操作が行われ、ビー
ム走査角に対応し、１素子１アレイ送受信機２のみのア
レイ（イ）、及び複数素子１アレイ送受信機３のサブア
レイを加えた面アレイ全体への高周波信号の授受の切替
えが行われる。
【００３５】従って、この第２の実施の形態において
は、制御回路９に基づくサブアレイにおけるアレイ送受
信機３への高周波信号のＯＮ・ＯＦＦ切替え制御によ
り、第１の実施の形態と同様に、ビーム走査角φを越え
る範囲におけるサブアレイからのビーム形成が遮断され
るので、広角度にアンテナ利得特性の良好なビーム走査
を形成することができる。
は、制御回路９に基づくサブアレイにおけるアレイ送受
信機３への高周波信号のＯＮ・ＯＦＦ切替え制御によ
り、第１の実施の形態と同様に、ビーム走査角φを越え
る範囲におけるサブアレイからのビーム形成が遮断され
るので、広角度にアンテナ利得特性の良好なビーム走査
を形成することができる。
【００３６】なお、図３に示す構成で、切替スイッチ１
０を省略し、分配合成器１１ａをアレイ（イ）及びサブ
アレイ（ロ）に同時に共通接続し、伝送線路１１ｂをア
レイ（イ）にのみ接続する構成によっても同様な作用を
得ることができる。しかしこの場合は、１素子１アレイ
送受信機２によるアレイ（イ）のみの動作時に、分配合
成器１１ａが負荷として接続されるので、若干の高周波
信号の損失は避けられない。
０を省略し、分配合成器１１ａをアレイ（イ）及びサブ
アレイ（ロ）に同時に共通接続し、伝送線路１１ｂをア
レイ（イ）にのみ接続する構成によっても同様な作用を
得ることができる。しかしこの場合は、１素子１アレイ
送受信機２によるアレイ（イ）のみの動作時に、分配合
成器１１ａが負荷として接続されるので、若干の高周波
信号の損失は避けられない。
【００３７】また、第１の実施の形態では、制御回路９
は走査制御部８を介して、サブアレイ（ロ）におけるア
レイ送受信機３モジュールをＯＦＦ制御するように構成
したが、この第２の実施の形態では、ビーム走査角φを
越えた走査範囲では、そもそも送信機６３からサブアレ
イ（ロ）への高周波信号の供給は遮断されるので、必ず
しも制御回路９がサブアレイ（ロ）のアレイ送受信機３
をＯＦＦ制御するように構成されなくとも良い。
は走査制御部８を介して、サブアレイ（ロ）におけるア
レイ送受信機３モジュールをＯＦＦ制御するように構成
したが、この第２の実施の形態では、ビーム走査角φを
越えた走査範囲では、そもそも送信機６３からサブアレ
イ（ロ）への高周波信号の供給は遮断されるので、必ず
しも制御回路９がサブアレイ（ロ）のアレイ送受信機３
をＯＦＦ制御するように構成されなくとも良い。
【００３８】また、上記各実施の形態において、方位
（ＡＺ）方向及び仰角（ＥＬ）方向の双方へのビーム走
査が考えられるが、一般に地上レーダ等におけるアンテ
ナの走査覆域は方位（ＡＺ）方向に広く、仰角（ＥＬ）
方向に狭い。従って、例えばサブアレイ（ロ）を組み入
れて方形アレイアンテナを構成する場合、仰角方向は狭
い角度範囲で済むので、サブアレイ（ロ）をアレイアン
テナの仰角方向（縦）方向に構成するのが望ましい。
（ＡＺ）方向及び仰角（ＥＬ）方向の双方へのビーム走
査が考えられるが、一般に地上レーダ等におけるアンテ
ナの走査覆域は方位（ＡＺ）方向に広く、仰角（ＥＬ）
方向に狭い。従って、例えばサブアレイ（ロ）を組み入
れて方形アレイアンテナを構成する場合、仰角方向は狭
い角度範囲で済むので、サブアレイ（ロ）をアレイアン
テナの仰角方向（縦）方向に構成するのが望ましい。
【００３９】なお、上記各実施の形態において、サブア
レイは、アンテナ素子数を変えて複数種設け、アンテナ
素子数が多い方から順次ＯＦＦに制御するように構成し
ても良い。
レイは、アンテナ素子数を変えて複数種設け、アンテナ
素子数が多い方から順次ＯＦＦに制御するように構成し
ても良い。
【００４０】いずれにしても、本発明によるアレイアン
テナ装置によれば、サブアレイ構成によりモジュールか
らなるアレイ送受信機の節約と構成の簡素化を図った場
合でも、１素子１アレイ送受信機における特性曲線との
相関に基づき、サブアレイにおける信号動作の切替え制
御を行うので、広範囲にわるビーム走査を可能とし、フ
ェーズドアレイレーダ等に採用して大きな効果を得るこ
とができる。
テナ装置によれば、サブアレイ構成によりモジュールか
らなるアレイ送受信機の節約と構成の簡素化を図った場
合でも、１素子１アレイ送受信機における特性曲線との
相関に基づき、サブアレイにおける信号動作の切替え制
御を行うので、広範囲にわるビーム走査を可能とし、フ
ェーズドアレイレーダ等に採用して大きな効果を得るこ
とができる。
【００４１】
【発明の効果】上記説明のように、本発明によるアレイ
アンテナ装置は、サブアレイに対するＯＮ・ＯＦＦによ
り、広角度ビーム走査を実現したものであり、実用に際
し得られる効果大である。
アンテナ装置は、サブアレイに対するＯＮ・ＯＦＦによ
り、広角度ビーム走査を実現したものであり、実用に際
し得られる効果大である。
【図１】この発明によるアレイアンテナ装置の第１の実
施の形態を示す回路構成図である。
施の形態を示す回路構成図である。
【図２】図１に示す装置のビーム走査角に対するアンテ
ナ利得特性説明図である。
ナ利得特性説明図である。
【図３】この発明によるアレイアンテナ装置の第２の実
施の形態を示す回路構成図である。
施の形態を示す回路構成図である。
【図４】従来のアレイアンテナ装置を示す回路構成図で
ある。
ある。
【図５】図４に示す装置のビーム走査角に対するアンテ
ナ利得特性説明図である。
ナ利得特性説明図である。
１、１ａ、１ｂ アンテナ素子 ２ １素子１アレイ送受信機 ３ 複数素子１アレイ送受信機 ４ 第１の高周波分配合成器 ５ 第２の高周波分配合成器 ６１ 送受切替器 ６２ 受信機 ６３ （低出力）送信機 ７ アンテナ制御部 ８ 走査制御部 ９ 制御回路（モジュール制御器） １０ 切替スイッチ（スイッチ回路） １１ 組み合わせ分配合成回路 １１ａ 分配合成器 １１ｂ 伝送線路 １２ 切替えスイッチ回路（スイッチ回路） イ アレイ ロ サブアレイ
Claims (8)
- 【請求項１】 １素子１アレイ送受信機からなるアレイ
と、複数素子１アレイ送受信機からなるサブアレイとの
配列組み合わせにより形成した面アレイと、 少なくとも前記サブアレイを形成した複数素子１アレイ
送受信機の動作をＯＮ・ＯＦＦ制御する制御回路とを具
備することを特徴とするアレイアンテナ装置。 - 【請求項２】 前記サブアレイは、前記１素子１アレイ
送受信機からなるアレイの外側に配置したことを特徴と
する請求項１記載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項３】 前記サブアレイのアレイ送受信機をＯＦ
Ｆさせたとき、そのＯＦＦ動作したアレイ送受信機に接
続されたアンテナ素子への高周波信号の供給をＯＦＦす
るように、前記アレイ及びサブアレイと前記高周波信号
の供給源との間にスイッチ回路を設けたことを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載のアレイアンテナ装
置。 - 【請求項４】 前記アレイ及びサブアレイと前記高周波
信号の供給源との間に、前記アレイと前記サブアレイと
の組み合わせ分配合成回路を接続し、 前記スイッチ回路は、前記制御回路のＯＮ・ＯＦＦ制御
に対応して、前記組み合わせ分配合成回路の入出力側を
切替えるように構成したことを特徴とする請求項３記載
のアレイアンテナ装置。 - 【請求項５】 １素子１アレイ送受信機からなるアレイ
と、複数素子１アレイ送受信機からなるサブアレイとの
配列組み合わせにより形成した面アレイと、 前記サブアレイを形成した複数アンテナ素子への高周波
信号の供給をＯＮ・ＯＦＦ制御するスイッチ回路とを具
備することを特徴とするアレイアンテナ装置。 - 【請求項６】 前記サブアレイは、前記１素子１アレイ
送受信機からなるアレイの外側に配置したことを特徴と
する請求項５記載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項７】 前記アレイ及びサブアレイと前記高周波
信号の供給源との間に、前記アレイと前記サブアレイと
の組み合わせ分配合成回路を接続し、 前記スイッチ回路は、前記組み合わせ分配合成回路の入
出力側を同期して切替えるように構成したことを特徴と
する請求項５または請求項６に記載のアレイアンテナ装
置。 - 【請求項８】 前記サブアレイは、アンテナ素子数を変
えて複数種設け、アンテナ素子数が多い方から順次ＯＦ
Ｆに制御するように構成したことを特徴とする請求項１
ないし請求項７のうちのいずれか１項に記載のアレイア
ンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26765199A JP2001094331A (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | アレイアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26765199A JP2001094331A (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | アレイアンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001094331A true JP2001094331A (ja) | 2001-04-06 |
Family
ID=17447653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26765199A Abandoned JP2001094331A (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | アレイアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001094331A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2372378A (en) * | 2001-02-15 | 2002-08-21 | Roke Manor Research | Beam steering in sub-arrayed antennae |
| US6661375B2 (en) | 2001-02-15 | 2003-12-09 | Roke Manor Research Limited | Beam steering in sub-arrayed antennae |
| WO2022191243A1 (ja) * | 2021-03-10 | 2022-09-15 | 電気興業株式会社 | アレーアンテナ |
-
1999
- 1999-09-21 JP JP26765199A patent/JP2001094331A/ja not_active Abandoned
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2372378A (en) * | 2001-02-15 | 2002-08-21 | Roke Manor Research | Beam steering in sub-arrayed antennae |
| GB2372378B (en) * | 2001-02-15 | 2003-08-13 | Roke Manor Research | Beam steering in sub-arrayed antennae |
| US6661375B2 (en) | 2001-02-15 | 2003-12-09 | Roke Manor Research Limited | Beam steering in sub-arrayed antennae |
| WO2022191243A1 (ja) * | 2021-03-10 | 2022-09-15 | 電気興業株式会社 | アレーアンテナ |
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Effective date: 20050308 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050506 |
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|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20060210 |