JP2580822B2 - 電子走査アンテナ - Google Patents
電子走査アンテナInfo
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- JP2580822B2 JP2580822B2 JP2041518A JP4151890A JP2580822B2 JP 2580822 B2 JP2580822 B2 JP 2580822B2 JP 2041518 A JP2041518 A JP 2041518A JP 4151890 A JP4151890 A JP 4151890A JP 2580822 B2 JP2580822 B2 JP 2580822B2
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Description
走査アンテナの構成に関する。
主ビーム電力を分配する第一の電力分配器をスイッチマ
トリクスにより選択的に接続し指向性パターンで走査を
行う電子走査アンテナにおいて、 第二の電力分配器を備え、この第二の電力分配器とス
イッチマトリクスとをコラムアンテナに切替え接続する
ことにより、 サイドローブ抑圧ビームをコラムアンテナの一部より
発生させ、その抑圧性能を向上するとともにアンテナの
高さを小さくすることができるものである。
のコラムアレイの一部を励振し、スイッチ制御によって
1本の指向性のある主ビームを円筒形状の円周方向に走
査している。また、この指向性のある主ビームのサイド
ロープ抑圧を目的として、第5図に示すように、無指向
性のアンテナ14を円筒状のコラムアレイ構造13の頂部に
設けている。この従来例のものでは、第6図に示す放射
パターン特性を有している。すなわち従来のアンテナで
は、前記円筒状のコラムアレイ構造13により主ビームの
指向性パターン15を形成し、円筒方向に電子的に走査す
る。一方、サイドローブ抑圧用の無指向性のアンテナ14
により指向性パターン15のサイドローブレベルより高い
利得で、ほぼ無指向性のサイドローブの抑圧用パターン
16を形成する。これにより、指向性パターン15がどの方
位方向に向いていてもサイドローブ抑圧ができるように
なっている。
7図および第8図を参照して説明する。すなわち、第7
図の例では、円筒状に配列された24本のコラムアレイ20
−1ないし20−24と、8個のSP3T(Single Pole 3 Thro
w)スイッチ21−1ないし21−8およびバットラーマト
リクス23から成るスイッチマトリクス24と、8個の移相
器25−1ないし25−8と、電力分配器26と、送受信部27
とにより構成されている。
SP3Tスイッチ21−1ないし21−8が、第7図に示す接続
状態であるとき、コラムアレイ20−1ないし20−8が励
振され、コラムアレイ20−1ないし20−8により構成さ
れる扇状部分の中心を通る半径方向(矢印Bの方向)
に、単一の主ビームが形成される。このとき、バットラ
ーマトリクス23は、電力分配器26の出力電力が所定のコ
ラムアレイに分配されるように制御される。
1ないし20−24が円筒状に配列されていることによりア
ンテナ開口面に生ずる励振位相歪みを補正するために用
いられる。また、電力分配器26は、均一または所望の電
力分布を各コラムアレに与えるためのものである。な
お、第7図においては、スイッチマトリクス24および位
相器25−1ないし25−8を制御する制御部は省略してあ
る。また、スイッチマトリクス24とコラムアレ20−1な
いし20−24間の接続は、繁雑さを避けるため記載の一部
を省略してある。
21−8のスイッチの状態を順次切り替えて行くと共に、
バットラーマトリクス23の中のトランスファースイッチ
22−1ないし22−12の状態を制御することにより、移相
器25−1〜25−8の出力の順序が入れ替ることなく、ビ
ームを円周方向に走査することができる。なお、トラン
スファースイッチ22−1ないし22−12は、図外の制御部
からの制御信号により、接続状態を第8図(a)と、第
8図(b)の何れにも設定できる。
の上部にサイドローブ抑圧用の無指向性アンテナを配置
する必要があるため、コラムアレイと無指向性アンテナ
との上下位置が異なる。このため大地に対する反射によ
るロービングに差が生じ、仰角により、無指向性アンテ
ナの利得が低くなる範囲が生ずる。したがって、サイド
ローブ抑圧効果が低下する欠点があった。
は、無指向性アンテナが上方に突起するので、その扱い
が難しくなる欠点があった。
パターンを形成するためのコラムアレイの一部を用い
て、サイドローブ抑圧用のパターンを併せて形成し、効
果的にサイドローブを抑圧することができる電子走査ア
ンテナを提供することを目的とする。
と、送受信部の出力する主ビーム電力を分配する第一の
電力分配器と、この第一の電力分配器をコラムアレイに
選択的に接続するスイッチマトリクスと、このスイッチ
マトリクスを制御して指向性パターンが走査できるコラ
ムアレイを選択させる制御部とを備えた電子走査アンテ
ナにおいて、 送受信部に接続された第二の電力分配器と、この第二
の電力分配器とスイッチマトリクスとを各コラムアレイ
に対して切替接続するスイッチ回路と備え、制御部は、
第二の電力分配器およびスイッチ回路とサイドローブ抑
圧ビームを発生するように切替制御する手段を含むこと
を特徴とする。
隔の位置にある3以上と第二の電力分配器とを接続する
手段を含むことができる。
等間隔の位置にある3個と第二の電力分配器とを接続す
る手段を含み、スイッチマトリクスにより第一の電力分
配器と接続されるコラムアレイは、3個のコラムアレイ
のうちの2個の間の全部であるのが好ましい。
め円筒状に配置された複数のコラムアンテナにサイドロ
ーブ抑圧用のパターンをも同時に形成し、指向性パター
ンとほぼ同期して円筒状のコラムアレイの円周方向にビ
ーム走査を行う。このそれぞれほぼ同期する指向性パタ
ーンとサイドローブ抑圧用パターンとの垂直面の形状お
よび放射中心の高さが同一であるので、大地による反射
で生ずるロービングがほぼ同じになる。この場合、ロー
ビング現象が生じても、サイドローブ抑圧用パターンの
利得が指向性パターンのサイドローブより高くなるの
で、サイドローブが抑圧される。
1図は、本発明一実施例の構成図であり、第2図は、同
実施例の詳細図である。第3図は実施例の放射パターン
特性図であり、第4図は円筒状に配置されたコラムアレ
イの作動説明図である。
た複数のコラムアレイ1−1ないし1−48(ここでコラ
ムアレイの数をNとするとき、N/3が2のべき乗となる
正の整数すなわち48である)と16個のSP3Tスイッチ21−
1ないし21−16とバットラーマトリクス23とを含むスイ
ッチマトリクス3と、移相器25−1ないし25−16および
分配器26Aとを含む第一の電力分配器4と、送受信部6
およびこの送受信部6の入出力の分岐結合を行う分岐結
合器6Aと制御部7とを配置し、第一の送受信系を構成し
ている。
−1ないし1−16に第一の電力分配器4を接続するよう
に選択制御し、送信時にはこのコラムアレイ1−1ない
し1−16により指向性パターンの主ビームを送出させ
る。分岐結合器6Aは送信時に送受信部6の送出する主ビ
ーム電力を第一の電力分配器4に分岐し、受信時にはコ
ラムアレイが受信した電力を第一の電力分配器4を介し
て入力しこれを送受信部6に結合して送出するものであ
る。
岐結合器6Aを介して接続され、16極に切替えられる多極
切替スイッチ9−1ないし9−3と分配器10とを含む第
二の電力分配器5と、この第二の電力分配器5とスイッ
チマトリクス3とを各コラムアレイ1−1ないし1−48
のいずれかに切替接続を行う二極切替スイッチ8−1な
いし8−48を含むスイッチ回路2とを備え、制御部7は
第4図に示す互いに等間隔にある3個のコラムアレイ1
−17、1−33および1−48(いずれも黒色で表示されて
いる)に第二の電力分配器5をそれぞれ接続し、スイッ
チマトリクス3が制御部7によりあらかじめ矢印Aで示
す指向性方向に対するよう第一の電力分配器4と接続さ
れたコラムアレイ1−1ないし1−16(斜線が付してあ
る)は、前記3個のうちの2個のコラムアレイ1−17と
1−48との間に全部あることである。このように、スイ
ッチ回路2の給電側の他の一方には、第二の電力分配器
5を接続しており、分岐結合器6Aに接続されて第二の送
受信系を構成している。
第一および第二の送受信系の受信信号の振幅比較処理を
行い、第二の送受信系からの信号すなわち、サイドロー
ブ抑圧用のパターンからの入力信号レベルが高い時には
信号を抑圧するように動作することにより、サイドロー
ブ抑圧を行っている。また、本実施例が二次監視レーダ
ーアンテナの場合は、送信時にも送受信部6から第一お
よび第二の送受信系統に所定の信号を送出することによ
り、航空機のトランスポンダでサイドローブ抑圧処理が
なされる。
ス3および第二の電力分配器5に用いているスイッチの
制御と第一の電力分配器4に用いている移相器の制御と
を行い、所定のビーム形成とビーム走査を行う。また、
制御部7は送受信部6の送受信タイミング制御を行って
おり、ビーム走査と送受信との同期をとっている。
る。本実施例は送信と受信とは可逆的であるので、送信
の場合について説明する。第2図において、送受信部6
から分岐結合器6Aを介して第一の電力分配器4に入力さ
れた信号は、従来例と同様の動作で分配器26Aによる電
力分配および移相器25−1ないし25−16による位相調整
が行われてスイッチマトリクス3に伝送される。スイッ
チマトリクス3では、バットラーマトリクス23による信
号の並べかえおよびSP3Tスイッチ21−1ないし21−16に
よる励振開口面の選択が行われてスイッチ回路2に、信
号が伝送される。また、スイッチ回路2では、SP3Tスイ
ッチ21−1ないし21−16からの信号をコラムアレイ1−
1ないし1−48のうち、SP3Tスイッチ21−1ないし21−
16により選択された励振開口面に対応するコラムアレイ
に信号を伝送するように切替が行われる。以上により、
円周方向の1/3のコラムアレイが励振され指向性パター
ン11が形成される。残りの円周方向の2/3のコラムアレ
イについては第二の電力分配器5の信号を伝送できるよ
う、スイッチ回路2の切替が行われる。
力分配器5に入力された信号は、分配器10により、三つ
に電力分配され、多極切替スイッチ9−1ないし9−3
に入力されて、この3個の多極切替スイッチ9−1ない
し9−3から所定の3本のコラムアレイにサイドローブ
の抑圧用の信号が伝送される。
回路2を経由して指向性の主ビームを形成するためのコ
ラムアレイを避け、円周方向の2/3をほぼ3等分する位
置の3本のコラムアレイに伝送される。
を約7λ(λは波長を示す)とした場合の、放射パター
ン特性を第3図に示す。
レイ1−1ないし1−16を所定の開口分布で励振した時
に形成される水平面内放射パターンであり、サイドロー
ブ抑圧用パターン12は第4図のコラムアレイ1−17、1
−33、1−48を同相かつ同振幅で励振した時に形成され
る水平面内放射パターンである。サイドローブ抑圧用パ
ターン12は励振したコラムアレイ1−17、1−33、1−
48の間隔が離れているため、リップルが生ずるが、円筒
上の表面波伝搬やコラムアレイの製造上の誤差等によ
り、リップルの谷は指向性パターンのサイドローブレベ
ルより高利得に設定できる。
周方向の関係を維持したまま、第1図のスイッチ回路
2、スイッチマトリクス3、第一の電力分配器4および
第二の電力分配器5を制御部7で制御することにより行
われる。
周方向の1/3の16本のものを用いて指向性ビームを形成
した例である。スイッチマトリクス3にバットラーマト
リクス23を用いたものでは、円周方向のコラムアレイの
1/4を用いて指向性ビームを形成することができる。こ
の場合は、励振しない残りの3/4のコラムアレイのうち
の4本にサイドローブ抑圧用パターンを形成させること
ができる。
23の替わりに例えば100度(円周の5/18に相当)の角度
の指向性ビームを形成する構成のものがあるが、この場
合にも同様に残りの開口を用いて本発明の方式を適用で
きることはもちろんである。
とサイドローブ抑圧用のパターンとを同時に円筒状のコ
ラムアレイ上に形成することにより、アンテナの高さを
低くでき、大地による反射で生ずるロービングがほぼ同
じになり、ロービング現象があってもサイドローブ抑圧
用パターンの利得が指向性パターンのサイドローブより
高くなるので、サイドローブ抑圧性能を著しく向上でき
る効果がある。
図、(b)は正面図。 第6図は従来例の放射パターン特性図。 第7図は従来例の詳細図。 第8図はトランスファースイッチの接続状態図。 1−1〜1−48、20−1〜20−24……コラムアレイ、2
……スイッチ回路、3、24……スイッチマトリクス、4
……第一の電力分配器、5……第二の電力分配器、6、
27……送受信部、6A……分岐結合器、7……制御部、8
−1〜8−48……二極切替スイッチ、9−1〜9−3…
…多極切替スイッチ、10、26A……分配器、11、15……
指向性パターン、12、16……サイドローブ抑圧用パター
ン、13……円筒状のコラムアレイ構造、14……無指向性
のアンテナ、21−1〜21−16……SP3Tスイッチ、22−1
〜22−12……トランスファースイッチ、23……バットラ
ーマトリクス、25−1〜25−16……移相器、26……電力
分配器、28……トランスファースイッチ、A、B……矢
印。
Claims (3)
- 【請求項1】円筒状に配置された複数のコラムアレイ
と、 送受信部の出力する主ビーム電力を分配する第一の電力
分配器と、 この第一の電力分配器を前記コラムアレイに選択的に接
続するスイッチマトリクスと、 このスイッチマトリクスを制御して指向性パターンが走
査できるコラムアレイを選択させる制御部と を備えた電子走査アンテナにおいて、 前記送受信部に接続された第二の電力分配器と、 この第二の電力分配器と前記スイッチマトリクスとを前
記各コラムアレイに対して切替接続するスイッチ回路と を備え、 前記制御部は、前記第二の電力分配器および前記スイッ
チ回路とサイドローブ抑圧ビームを発生するように切替
制御する手段を含む ことを特徴とする電子走査アンテナ。 - 【請求項2】前記切替制御する手段は、 前記コラムアレイのうちの等間隔の位置にある3以上と
前記第二の電力分配器とを接続する手段を含む 請求項1記載の電子走査アンテナ。 - 【請求項3】前記切替制御する手段は、 前記コラムアレイのうちのほぼ等間隔の位置にある3個
と前記第二の電力分配器とを接続する手段を含み、 前記スイッチマトリクスにより前記第一の電力分配器と
接続される前記コラムアレイは、前記3個のコラムアレ
イのうちの2個の間の全部である 請求項1記載の電子走査アンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2041518A JP2580822B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 電子走査アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2041518A JP2580822B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 電子走査アンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03244203A JPH03244203A (ja) | 1991-10-31 |
JP2580822B2 true JP2580822B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=12610598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2041518A Expired - Lifetime JP2580822B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 電子走査アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2580822B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2778325B2 (ja) * | 1992-01-31 | 1998-07-23 | 日本電気株式会社 | 二次捜索レーダ装置 |
JP2630286B2 (ja) * | 1994-12-28 | 1997-07-16 | 日本電気株式会社 | 2周波共用アンテナ |
JPH08285934A (ja) * | 1995-04-19 | 1996-11-01 | Nec Corp | 妨害波除去システム |
JP5796759B2 (ja) * | 2010-02-24 | 2015-10-21 | 日本電気株式会社 | アクティブフェーズドアレイアンテナ装置 |
JP5772024B2 (ja) * | 2011-02-04 | 2015-09-02 | 日本電気株式会社 | タカン地上装置及び該装置に用いられる受信信号監視方法 |
JP6565328B2 (ja) * | 2015-05-25 | 2019-08-28 | 日本電気株式会社 | レーダ装置およびサイドローブ除去方法 |
-
1990
- 1990-02-22 JP JP2041518A patent/JP2580822B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03244203A (ja) | 1991-10-31 |
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