JP2010268216A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アレーアンテナと、アレーアンテナの上部に配置されたレドーム1とを備え、アレーアンテナは、平面上に配列された複数の素子アンテナ2と、複数の素子アンテナ2に高周波信号の分配および合成を行うモジュール回路3とにより構成される。レドーム1は、位置に応じて透過位相が異なり、モジュール回路3は、素子アンテナ2からの送信信号を、レドーム1の透過後に波面がそろうように、レドーム1の位置に応じて異なる位相となるように制御する。
【選択図】図1
Description
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態1について説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係るアンテナ装置を示すブロック構成図である。
図1において、アンテナ装置は、レドーム1と、複数個の素子アンテナ2と、移送器を有するモジュール回路3と、給電回路4とを備えている。
また、複数個の素子アンテナ2は、レドーム1の各分割区間に対向するように、配置されている。
図2は図1のアンテナ装置に信号が入射する場合の動作を示す説明図であり、図3は図1のアンテナ装置(複数個の素子アンテナ2)から信号を送信する場合の動作を示す説明図である。
図2において、外部(レーダ)からの入射信号10(破線で示すように、波面11がそろっている)がレドーム1を透過したとする。
このとき、レドーム1の透過位相が位置に応じて異なっているので、レドーム1を透過した後の入射信号12の波面13(破線参照)は、レドーム1の通過位置に応じて互いに異なり、そろうことがない。
この結果、他のレーダから自機アンテナ装置のレーダ断面積が探知されることを防止することができる。
図3において、自機アンテナ装置から送信信号20を出射する場合、あらかじめ、モジュール回路3の制御下で、複数個の素子アンテナ2は、送信信号20の波面21(破線参照)を異ならせる。
したがって、複数個の素子アンテナ2からの送信信号20は、レドーム1を透過した後の送信信号22において波面23がそろうので、信号強度を低下させることなく送信を行うことができる。
また、モジュール回路3は、素子アンテナ2からの送信信号を、レドーム1の透過後に波面23がそろうように、レドーム1の位置に応じて異なる位相となるように制御する。
なお、上記実施の形態1(図1)では、レドーム1の透過位相を位置ごとに異ならせるための具体的構成について言及しなかったが、たとえば図4のように、レドーム1の位置ごとに異なるパターンとなるように複数の導体パッチ6を設けてもよい。
図4および図5において、前述(図1参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
複数の導体パッチ6は、基板5の第1の面(上面)上および第2の面(裏面)上に、それぞれ所定間隔で1次元的または2次元的に配列され、基板1を挟んで対称に配置されている。
また、各導体パッチ6は、少なくとも動作周波数において1波長以下の寸法を有し、且つ、図5に示すように、レドーム1上の平面位置に応じて大きさ(幅)wが異なるように配置されている。
なお、アンテナ装置の動作については、前述の実施の形態1と同様なので、ここでは省略し、レドーム1の動作について説明する。
図7は図6の単一アンテナモデルにおいて導体パッチ6の大きさを変化させた場合の透過位相の解析結果を示す説明図である。
これにより、送信点P1から信号を送信し、レドーム1を透過後に、受信点P2で信号を受信したときのレドーム1での透過位相は、導体パッチ6の大きさに応じて変化する。
図7から分かるように、たとえば周波数が10GHzでは、導体パッチ6の大きさ(幅w)が大きくなるにつれて、透過位相は小さくなるので、導体パッチ6の大きさにより透過位相を変化させることが可能となる。
したがって、図5のようにレドーム1を構成することにより、特定の周波数帯(たとえば、10GHz)において、レドーム1での透過位相を平面位置に応じて変化させることが可能となる。
複数の導体パッチ6は、少なくとも動作周波数において1波長以下の寸法を有し、基板5の両面(第1および第2の面)に所定間隔で配列されるとともに、基板5を挟んで対称に配置された構造からなり、複数の導体パッチ6の幅w(寸法)は、レドーム1の平面位置に応じて異なるように設定されている。
なお、上記実施の形態2(図5)では、複数の導体パッチ6の幅wを、レドーム1の平面位置に応じて異なるように設定したが、図8のように、複数の導体パッチ6の隣接する相互間の距離dを、レドーム1の平面位置に応じて異なるように設定してもよい。
図8および図9において、前述(図5参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
この場合、レドーム1上に形成された複数の導体パッチ6は、隣接する導体パッチ6の相互間の距離dが、レドーム1の平面位置に応じて異なるように配置されている。
レドーム1の透過位相は、隣接する導体パッチ6の相互間の距離dを変化させることにより、変化させることが可能となる。
これにより、前述と同様の作用効果を奏することができる。
なお、上記実施の形態2、3(図5、図8)では、複数の導体パッチ6の幅wまたは隣接距離dを、レドーム1の平面位置に応じて異なるように設定したが、図10のように、基板5の厚さtを、レドーム1の平面位置に応じて異なるように設定してもよい。
図10および図11において、前述(図5、図8参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
一方、複数の導体パッチ6は、図11に示すように、レドーム1の位置にかかわらず、すべて同一の所定間隔で配置されている。
レドーム1の透過位相は、基板1の厚さtを変化させることにより、透過位相も変化させることが可能となる。
これにより、前述と同様の作用効果を奏することができる。
なお、上記実施の形態4(図10)では、基板5の厚さtを、レドーム1の平面位置に応じて異なるように設定したが、図12のように、基板5の比誘電率を、レドーム1の平面位置に応じて異なるように設定してもよい。
図12および図13において、前述(図10参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
レドーム1の透過位相は、基板5の比誘電率を変化させることにより、透過位相も変化させることが可能となる。
したがって、図12および図13のようにレドーム1を構成することにより、特定の周波数(たとえば、10GHz)において、レドーム1での透過位相を平面位置に応じて変化させることが可能となる。
これにより、前述と同様の作用効果を奏することができる。
Claims (5)
- アレーアンテナと、
前記アレーアンテナの上部に配置されたレドームと
を備え、
前記アレーアンテナは、
平面上に配列された複数の素子アンテナと、
前記複数の素子アンテナに高周波信号の分配および合成を行うモジュール回路と
により構成されたアンテナ装置において、
前記レドームは、位置に応じて透過位相が異なり、
前記モジュール回路は、前記素子アンテナからの送信信号を、前記レドームの透過後に波面がそろうように、前記レドームの位置に応じて異なる位相となるように制御することを特徴とするアンテナ装置。 - 前記レドームは、基板と、前記基板上に形成された複数の導体パッチとにより構成され、
前記複数の導体パッチは、
少なくとも動作周波数において1波長以下の寸法を有し、
前記基板の第1および第2の面に所定間隔で配列されるとともに、前記基板を挟んで対称に配置された構造からなり、
前記複数の導体パッチの寸法は、前記レドームの平面位置に応じて異なることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記レドームは、基板と、前記基板上に形成された複数の導体パッチとにより構成され、
前記複数の導体パッチは、
少なくとも動作周波数において1波長以下の寸法を有し、
前記基板の第1および第2の面に所定間隔で配列されるとともに、前記基板を挟んで対称に配置された構造からなり、
前記複数の導体パッチの隣接する相互間の距離は、前記レドームの平面位置に応じて異なることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記レドームは、基板と、前記基板上に形成された複数の導体パッチとにより構成され、
前記複数の導体パッチは、
少なくとも動作周波数において1波長以下の寸法を有し、
前記基板の第1および第2の面に所定間隔で配列されるとともに、前記基板を挟んで対称に配置された構造からなり、
前記基板の厚さは、前記レドームの平面位置に応じて異なることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記レドームは、基板と、前記基板上に形成された複数の導体パッチとにより構成され、
前記複数の導体パッチは、
少なくとも動作周波数において1波長以下の寸法を有し、
前記基板の第1および第2の面に所定間隔で配列されるとともに、前記基板を挟んで対称に配置された構造からなり、
前記基板の比誘電率は、前記レドームの平面位置に応じて異なることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
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