JPH0464077A - アンテナ装置 - Google Patents
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- JPH0464077A JPH0464077A JP2175506A JP17550690A JPH0464077A JP H0464077 A JPH0464077 A JP H0464077A JP 2175506 A JP2175506 A JP 2175506A JP 17550690 A JP17550690 A JP 17550690A JP H0464077 A JPH0464077 A JP H0464077A
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 34
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
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- Radio Transmission System (AREA)
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。
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、受信電磁波到来方向へ自動的に送信電磁波
を放射するりトロデイレクティブ特性を有するアンテナ
装置に関するものである。
を放射するりトロデイレクティブ特性を有するアンテナ
装置に関するものである。
第6図は、従来のアンテナ装置の構成図である。
図において、 (21a)〜(21d)は、送受信共用
の1個の素子アンテナ、 (22a)〜(22d)は、
送信電磁波と受信電磁波を分離する送受分離装置、(9
)は受信電磁波到来方向、 (10)は受信電磁波到来
方向(9)から来る受信電磁波の素子アンテナ(21a
)を基準にした場合の受信電磁波等位相面、 (lla
)〜(lid)は、受信電磁波等位相面(10)から各
素子アンテナ(21a) 〜(21d)までの到来長、
(23a)〜(23d)は受信電磁波を増幅し、送信
電磁波による増幅器である。
の1個の素子アンテナ、 (22a)〜(22d)は、
送信電磁波と受信電磁波を分離する送受分離装置、(9
)は受信電磁波到来方向、 (10)は受信電磁波到来
方向(9)から来る受信電磁波の素子アンテナ(21a
)を基準にした場合の受信電磁波等位相面、 (lla
)〜(lid)は、受信電磁波等位相面(10)から各
素子アンテナ(21a) 〜(21d)までの到来長、
(23a)〜(23d)は受信電磁波を増幅し、送信
電磁波による増幅器である。
次に動作について説明する。受信電磁波到来方向(9)
より到来した受信電磁波は、素子アンテナ(21a)で
受信され送受分離装置(22a)を経由して増幅器(2
3b)へ入力される。この受信電磁波は7増幅器(23
b)で増幅され送信電磁波となる。そして、送受分離装
置(22d)を経由して、素子アンテナ(21d)より
送信される。同様にして、素子アンテナ(21b)で受
信された受信電磁波は、送受分離装置(22b)−増幅
H(23d)→送受分離装置(22c)と経由して1素
子アンテナ(21c)より送信される。
より到来した受信電磁波は、素子アンテナ(21a)で
受信され送受分離装置(22a)を経由して増幅器(2
3b)へ入力される。この受信電磁波は7増幅器(23
b)で増幅され送信電磁波となる。そして、送受分離装
置(22d)を経由して、素子アンテナ(21d)より
送信される。同様にして、素子アンテナ(21b)で受
信された受信電磁波は、送受分離装置(22b)−増幅
H(23d)→送受分離装置(22c)と経由して1素
子アンテナ(21c)より送信される。
素子アンテナ(2Lc)で受信された受信電磁波は送受
分離装置(22c)→増幅器(23c)→送受分離装置
(22b)と経由して素子アンテナ(21b)より送信
される。素子アンテナ(21d)で受信された受信電磁
波は、送受分離装置(22d)→増幅器(23a)→送
受分離装置(22a)と経由して素子アンテナ(21a
)より送信される。そして、6系の電気的特性がすへて
等しく、また素子アンテナ(21a)〜(21d)か中
心線を軸に対称に配列されているので受信電磁波の素子
アンテナC21a)を基準にした受信電磁波等位相面(
10)から、各素子アンテナ(21a)〜(21d)ま
での到来長(lla)〜(lid)には1次式の関係が
成立する。
分離装置(22c)→増幅器(23c)→送受分離装置
(22b)と経由して素子アンテナ(21b)より送信
される。素子アンテナ(21d)で受信された受信電磁
波は、送受分離装置(22d)→増幅器(23a)→送
受分離装置(22a)と経由して素子アンテナ(21a
)より送信される。そして、6系の電気的特性がすへて
等しく、また素子アンテナ(21a)〜(21d)か中
心線を軸に対称に配列されているので受信電磁波の素子
アンテナC21a)を基準にした受信電磁波等位相面(
10)から、各素子アンテナ(21a)〜(21d)ま
での到来長(lla)〜(lid)には1次式の関係が
成立する。
(lla) [−〇] +(1]、d)=(lid)
・・・(1)(llb) +(llc) =
(lid) ・・・ (2)従って、受信電磁波等
位相面(10)の受信電磁波か到来長(Ild)進み、
素子アンテナ(21d)で受信され素子アンテナ(21
a)で送信される時点で、6系の電気的特性かすへて等
しいので、6系の遅延を無視すると、素子アンテナ(2
]、a )で受信され、素子アンテナC21d)より送
信された電磁波も到来長(11d)分だけ進むので、第
(1)式より(11,a)=Oであるから、素子アンテ
ナ(21d)より(lid)だけ離れた位置に到着して
いる。同様に、素子アンテナ(21d)で受信され素子
アンテナ(21c)より送信された電磁波も受信電磁波
等位相面(10)より到来長(lid)分だけ進むので
第(2)式より素子アンテナ(21c)より(llc)
だけ離れた位置に到着し、また素子アンテナ(21c)
で受信され、素子アンテナ(21b)より送信された電
磁波も受信電磁波等位相面(10)より到来長(11,
d)分だけ進むので、第(2)式より素子アンテナ(2
1b)よりC11b)たけ離れた位置に到着している。
・・・(1)(llb) +(llc) =
(lid) ・・・ (2)従って、受信電磁波等
位相面(10)の受信電磁波か到来長(Ild)進み、
素子アンテナ(21d)で受信され素子アンテナ(21
a)で送信される時点で、6系の電気的特性かすへて等
しいので、6系の遅延を無視すると、素子アンテナ(2
]、a )で受信され、素子アンテナC21d)より送
信された電磁波も到来長(11d)分だけ進むので、第
(1)式より(11,a)=Oであるから、素子アンテ
ナ(21d)より(lid)だけ離れた位置に到着して
いる。同様に、素子アンテナ(21d)で受信され素子
アンテナ(21c)より送信された電磁波も受信電磁波
等位相面(10)より到来長(lid)分だけ進むので
第(2)式より素子アンテナ(21c)より(llc)
だけ離れた位置に到着し、また素子アンテナ(21c)
で受信され、素子アンテナ(21b)より送信された電
磁波も受信電磁波等位相面(10)より到来長(11,
d)分だけ進むので、第(2)式より素子アンテナ(2
1b)よりC11b)たけ離れた位置に到着している。
以上のように、送信電磁波の等位相面も、素子アンテナ
(21a)から、到来長(lla) E= Ol 、素
子アンテナ(21b)から到来長(11b)、素子アン
テナ(21c)から到来長(]、1c) 、素子アンテ
ナ(21d)から、到来長(lid’)とそれぞれ受信
電磁波到来方向(9)から到来する受信電磁波の受信電
磁波等位相面(■0)と同しになるので、受信電磁波到
来方向(9)へ自動的に送信電磁波を放射することかで
きる。
(21a)から、到来長(lla) E= Ol 、素
子アンテナ(21b)から到来長(11b)、素子アン
テナ(21c)から到来長(]、1c) 、素子アンテ
ナ(21d)から、到来長(lid’)とそれぞれ受信
電磁波到来方向(9)から到来する受信電磁波の受信電
磁波等位相面(■0)と同しになるので、受信電磁波到
来方向(9)へ自動的に送信電磁波を放射することかで
きる。
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
、6系の電気的特性をすべて等しくする必要かあり、従
って、送信電磁波の周波数を1受信電磁波の周波数と等
しくする必要がある。しかし、送信電磁波と受信電磁波
の周波数か等しいと互いに干渉し合ってしまう問題かあ
る。これを解消するために、送信電磁波の周波数を受信
電磁波の周波数と異なる周波数にする必要があるか、各
系の受信と、送信の電気的特性か異ってしまうため受信
電磁波到来方向(9)から到来する受信電磁波等位相面
(10)と、送信電磁波の等位相面か一致しなくなり、
受信電磁波到来方向(9)へ自動的に送信電磁波を放射
することかできなくなってしまうという問題があった。
、6系の電気的特性をすべて等しくする必要かあり、従
って、送信電磁波の周波数を1受信電磁波の周波数と等
しくする必要がある。しかし、送信電磁波と受信電磁波
の周波数か等しいと互いに干渉し合ってしまう問題かあ
る。これを解消するために、送信電磁波の周波数を受信
電磁波の周波数と異なる周波数にする必要があるか、各
系の受信と、送信の電気的特性か異ってしまうため受信
電磁波到来方向(9)から到来する受信電磁波等位相面
(10)と、送信電磁波の等位相面か一致しなくなり、
受信電磁波到来方向(9)へ自動的に送信電磁波を放射
することかできなくなってしまうという問題があった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、受信電磁波の周波数と送信電磁波の周波数が
異っていても、受信電磁波到来方向(9)に自動的に送
信電磁波を放射することかできるアンテナ装置を得るこ
とを目的とする。
たもので、受信電磁波の周波数と送信電磁波の周波数が
異っていても、受信電磁波到来方向(9)に自動的に送
信電磁波を放射することかできるアンテナ装置を得るこ
とを目的とする。
この発明に係るアンテナ装置は、各受信アンテナ素子に
周波数変換器と分波器をもたせ、各送信アンテナ素子に
周波数変換器をもたせ、各送信アンテナ素子を各受信ア
ンテナの相似形に配列し。
周波数変換器と分波器をもたせ、各送信アンテナ素子に
周波数変換器をもたせ、各送信アンテナ素子を各受信ア
ンテナの相似形に配列し。
この時、この相似形を受信電磁波の波長と送信電磁波の
波長の割合に比例させるとともに配列面に垂直な軸で1
80度回転させ、さらに各受信アンテナ素子の分波器と
各送信アンテナ素子の周波数変換器とを接続するように
したものである。
波長の割合に比例させるとともに配列面に垂直な軸で1
80度回転させ、さらに各受信アンテナ素子の分波器と
各送信アンテナ素子の周波数変換器とを接続するように
したものである。
〔作用]
この発明における受信アンテナ素子の周波数変換器は9
位相保存の法則により受信電磁波の位相を保持し9周波
数を低くする。この受信系の位相を保持し、低周波数に
なった受信電磁波は分波器により受信機と送信系とに分
けられる。送信系へ分けられた。受信系の位相を保持し
、低周波になった受信電磁波は、各受信アンテナ素子に
対応する送信アンテナ素子の周波数変換器で、送信機か
らの電磁波に対し9周波数を送信電磁波の周波数に変換
すると同時に、送信電磁波の位相を4位相保存の法則に
よって受信系の位相に変換する。この送信電磁波か各送
信アンテナ素子から放射される。この時送信アンテナ素
子の配列が、受信アンテナ素子の配列に対して、受信電
磁波の波長と送信電磁波の波長の割合に比例した相似形
で、配列面に垂直な軸で180度回転しているので受信
電磁波到来角度と送信電磁波放射角度が一致する。
位相保存の法則により受信電磁波の位相を保持し9周波
数を低くする。この受信系の位相を保持し、低周波数に
なった受信電磁波は分波器により受信機と送信系とに分
けられる。送信系へ分けられた。受信系の位相を保持し
、低周波になった受信電磁波は、各受信アンテナ素子に
対応する送信アンテナ素子の周波数変換器で、送信機か
らの電磁波に対し9周波数を送信電磁波の周波数に変換
すると同時に、送信電磁波の位相を4位相保存の法則に
よって受信系の位相に変換する。この送信電磁波か各送
信アンテナ素子から放射される。この時送信アンテナ素
子の配列が、受信アンテナ素子の配列に対して、受信電
磁波の波長と送信電磁波の波長の割合に比例した相似形
で、配列面に垂直な軸で180度回転しているので受信
電磁波到来角度と送信電磁波放射角度が一致する。
従って、受信電磁波の周波数と送信電磁波の周波数か異
っても受信電磁波到来方向に送信電磁波を放射すること
ができる。
っても受信電磁波到来方向に送信電磁波を放射すること
ができる。
第1図はこの発明の一実施例を示す構成図である。図に
おいて(1a)〜(1d)は、受信電磁波を受信する受
信アンテナ素子、 (2a)〜(2d)は、受信アンテ
ナ素子(1a)〜(1d)で受信した受信電磁波を位相
を保持したまま周波数を低くする周波数変換器。
おいて(1a)〜(1d)は、受信電磁波を受信する受
信アンテナ素子、 (2a)〜(2d)は、受信アンテ
ナ素子(1a)〜(1d)で受信した受信電磁波を位相
を保持したまま周波数を低くする周波数変換器。
(3a)〜(3d)は受信系の位相を保持し、低周波に
なった受信電磁波を2分割する分波器、 (4a)〜(
4d)は1分波器(3a)〜(3d)からの受信系の位
相を保持し低周波になった受信電磁波により、送信電磁
波の位相と周波数に変換する周波数変換器、 (5a)
〜(5d)は周波数変換5(4a)〜(4d)により変
換された送信電磁波を送信する送信アンテナ素子、(6
)は各分波器(3a)〜(3d)から分けられた受信電
磁波を合成後受信する受信機、(7)は、受信電磁波の
周波数を周波数変換器(2a)〜(2d)で低くする値
を決めるローカル信号を発生するローカル信号発生器。
なった受信電磁波を2分割する分波器、 (4a)〜(
4d)は1分波器(3a)〜(3d)からの受信系の位
相を保持し低周波になった受信電磁波により、送信電磁
波の位相と周波数に変換する周波数変換器、 (5a)
〜(5d)は周波数変換5(4a)〜(4d)により変
換された送信電磁波を送信する送信アンテナ素子、(6
)は各分波器(3a)〜(3d)から分けられた受信電
磁波を合成後受信する受信機、(7)は、受信電磁波の
周波数を周波数変換器(2a)〜(2d)で低くする値
を決めるローカル信号を発生するローカル信号発生器。
(8)は1周波数変換器(4a)〜(4d)で変換され
る送信電磁波の変換前の電磁波を発生する送信機、(9
)は、受信電磁波の到来方向である受信電磁波到来方向
、 (10)は、受信電磁波到来方向(9)から到来す
る受信電磁波の受信アンテナ素子(1a)を基準にした
場合の受信電磁波等位相面、 (lla)〜(lid)
は。
る送信電磁波の変換前の電磁波を発生する送信機、(9
)は、受信電磁波の到来方向である受信電磁波到来方向
、 (10)は、受信電磁波到来方向(9)から到来す
る受信電磁波の受信アンテナ素子(1a)を基準にした
場合の受信電磁波等位相面、 (lla)〜(lid)
は。
受信電磁波等位相面(10)から各受信アンテナ素子(
la) 〜(ld)迄の到来長、 (12a)〜(12
d)は、各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)の座標
である受信アンテナ素子座標、 (13)は、受信電磁
波等位相面(10)の受信アンテナ素子(1a)〜(1
d)に対する角度である受信電磁波到来角度、 (14
)は、各送信アンテナ素子(5a)〜(5d)から放射
される送信電磁波の送信電磁波放射方向、 (15)は
、送信電磁波放射方向(14)へ放射される送信電磁波
の送信アンテナ素子(5d)を基準にした場合の送信電
磁波等位相面、 (L6a)〜(16d)は、各送信ア
ンテナ素子(5a)〜(5d)から送信電磁波等位相面
(15)迄の放射長、 (17a)〜(17d)は、各
送信アンテナ素子(5a)〜(5d)の座標である送信
アンテナ素子座標、 (18)は、送信電磁波等位相面
(15)の送信アンテナ素子(5a)〜(5d)に対す
る角度である送信電磁波放射角度である。
la) 〜(ld)迄の到来長、 (12a)〜(12
d)は、各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)の座標
である受信アンテナ素子座標、 (13)は、受信電磁
波等位相面(10)の受信アンテナ素子(1a)〜(1
d)に対する角度である受信電磁波到来角度、 (14
)は、各送信アンテナ素子(5a)〜(5d)から放射
される送信電磁波の送信電磁波放射方向、 (15)は
、送信電磁波放射方向(14)へ放射される送信電磁波
の送信アンテナ素子(5d)を基準にした場合の送信電
磁波等位相面、 (L6a)〜(16d)は、各送信ア
ンテナ素子(5a)〜(5d)から送信電磁波等位相面
(15)迄の放射長、 (17a)〜(17d)は、各
送信アンテナ素子(5a)〜(5d)の座標である送信
アンテナ素子座標、 (18)は、送信電磁波等位相面
(15)の送信アンテナ素子(5a)〜(5d)に対す
る角度である送信電磁波放射角度である。
第2図は、この発明の一実施例の解説図である。
(21a) 〜(21d)は、送信アンテナ素子(5a
)を基準とした場合の各送信アンテナ素子(5a)〜(
5d)から送信される送信電磁波の遅れ長、 (22b
)〜(22d)は送信アンテナ素子(1a)から各送信
アンテナ素子(5b)〜(5d)迄の距離と遅れ長(2
1b)〜(21d)により構成される正弦角度である。
)を基準とした場合の各送信アンテナ素子(5a)〜(
5d)から送信される送信電磁波の遅れ長、 (22b
)〜(22d)は送信アンテナ素子(1a)から各送信
アンテナ素子(5b)〜(5d)迄の距離と遅れ長(2
1b)〜(21d)により構成される正弦角度である。
上記のように構成されたアンテナ装置の動作について説
明する。受信電磁波到来方向(9)から到来する受信電
磁波は、受信電磁波等位相面(10)か受信アンテナ素
子(1a)〜(1d)の配列面に平行でない場合、各受
信アンテナ素子(1a)〜(1d)にて、それぞれ異な
った位相で受信される。その時の位相をそれぞれφ1.
φb、φ。、φ6とし、受信アンテナ素子(1a)を基
準にすると、受信アンテナ素子(1b)の位相は、φ、
−φ1.受信アンテナ素子(1c)の位相は、φ、−φ
1.受信アンテナ素子(1d)の位相はφ6−φ、それ
ぞれ遅れている。受信電磁波の波長をλ8とした場合、
到来長(1]、a)〜(11d)との関係は次式で表さ
れる。
明する。受信電磁波到来方向(9)から到来する受信電
磁波は、受信電磁波等位相面(10)か受信アンテナ素
子(1a)〜(1d)の配列面に平行でない場合、各受
信アンテナ素子(1a)〜(1d)にて、それぞれ異な
った位相で受信される。その時の位相をそれぞれφ1.
φb、φ。、φ6とし、受信アンテナ素子(1a)を基
準にすると、受信アンテナ素子(1b)の位相は、φ、
−φ1.受信アンテナ素子(1c)の位相は、φ、−φ
1.受信アンテナ素子(1d)の位相はφ6−φ、それ
ぞれ遅れている。受信電磁波の波長をλ8とした場合、
到来長(1]、a)〜(11d)との関係は次式で表さ
れる。
次に受信アンテナ素子(1a)から各受信アンテナ素子
(la)−(ld)迄の距離をそれぞれR,、Rb、R
6,R,、とするとこれらと受信アンテナ素子座標(1
2a)〜(12d)との関係は次式で表される。
(la)−(ld)迄の距離をそれぞれR,、Rb、R
6,R,、とするとこれらと受信アンテナ素子座標(1
2a)〜(12d)との関係は次式で表される。
R,−1(12a)−(12a) l [= 0]R
、= l (12b) −(12a) l
(2)R,= 1 (12c)−(12a) R−= l (12d)−(12a) また、受信電磁波到来角度(13)を06とおくとこの
06と到来長(llb)〜(lid)と距離R,,R,
。
、= l (12b) −(12a) l
(2)R,= 1 (12c)−(12a) R−= l (12d)−(12a) また、受信電磁波到来角度(13)を06とおくとこの
06と到来長(llb)〜(lid)と距離R,,R,
。
Re、R,との関係は、第1図より明らかなように次式
の関係か成り立つ。
の関係か成り立つ。
第(3)式に第(1)式を代入することにより3次式を
得る。
得る。
2π−R,2π−R,2π−R。
=sinθR(4)
ところで、各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)で受
信された受信電磁波は、ローカル信号発生器(7)から
のローカル信号に従って各周波数変換器(2a)〜(2
d)で1周波数を低くされる。受信電磁波の周波数をf
R,ローカル信号の周波数をf、7.変換後の受信電磁
波の周波数をf chとすると次式か成り立つ。
信された受信電磁波は、ローカル信号発生器(7)から
のローカル信号に従って各周波数変換器(2a)〜(2
d)で1周波数を低くされる。受信電磁波の周波数をf
R,ローカル信号の周波数をf、7.変換後の受信電磁
波の周波数をf chとすると次式か成り立つ。
f、h= l fR−f、、1 (5)
但し、ローカル信号は、各周波数変換器(2a)〜(2
d)に同位相で供給されるものとする。これらの周波数
を低くされた受信電磁波は、各分波器(3a)〜(3d
)で受信機(6)へと送信系へとに2分割される。
但し、ローカル信号は、各周波数変換器(2a)〜(2
d)に同位相で供給されるものとする。これらの周波数
を低くされた受信電磁波は、各分波器(3a)〜(3d
)で受信機(6)へと送信系へとに2分割される。
この時1位相保存の法則により、低周波数に変換されて
も各受信電磁波の位相は保持されるので。
も各受信電磁波の位相は保持されるので。
受信アンテナ素子(1a)にて9位相φ、で受信された
受信電磁波の位相φ、は1周波数変換器(2a)を経由
して1分波5(3a)で分波された後も保持される。同
様に受信アンテナ素子(1b)にて1位相φ。
受信電磁波の位相φ、は1周波数変換器(2a)を経由
して1分波5(3a)で分波された後も保持される。同
様に受信アンテナ素子(1b)にて1位相φ。
で受信された受信電磁波の位相φ、も1周波数変換器(
2b)を経由して1分波器(3b)で分波された後も保
持され、受信アンテナ素子(1c)にて1位相φ、で受
信された受信電磁波の位相φ。も9周波数変換器(2c
)を経由して3分波器(3c)で分波された後も保持さ
れ、受信アンテナ素子(1d)にて1位相φ6で受信さ
れた受信電磁波の位相φ6も1周波数変換器(2d)を
経由して1分波器(3d)で分波された後も保持される
。
2b)を経由して1分波器(3b)で分波された後も保
持され、受信アンテナ素子(1c)にて1位相φ、で受
信された受信電磁波の位相φ。も9周波数変換器(2c
)を経由して3分波器(3c)で分波された後も保持さ
れ、受信アンテナ素子(1d)にて1位相φ6で受信さ
れた受信電磁波の位相φ6も1周波数変換器(2d)を
経由して1分波器(3d)で分波された後も保持される
。
この各分波された各位相を保持した低周波の受信電磁波
が送信系の周波数変換器(4a)〜(4d)へそれぞれ
供給され1周波数変換器(4a)〜(4d)では送信機
(8)からの電磁波の周波数に対し次式に従って送信電
磁波の周波数に変換する。
が送信系の周波数変換器(4a)〜(4d)へそれぞれ
供給され1周波数変換器(4a)〜(4d)では送信機
(8)からの電磁波の周波数に対し次式に従って送信電
磁波の周波数に変換する。
f r= f 、+ f chまたは ft=fo f
eh(6)ここで、f、は送信電磁波の周波数、foは
送信機(8)からの電磁波の周波数である。この時にも
位相保存の法則により各周波数変換器(4a)〜(4d
)へ入力された受信電磁波の位相φ1.φ1.φ。
eh(6)ここで、f、は送信電磁波の周波数、foは
送信機(8)からの電磁波の周波数である。この時にも
位相保存の法則により各周波数変換器(4a)〜(4d
)へ入力された受信電磁波の位相φ1.φ1.φ。
φ、は保持されるので9周波数変換器(4a)に入力さ
れた受信電磁波の位相φ、が送信電磁波の位相になり1
位相φ、の送信電磁波が送信アンテナ素子(5a)から
放射される。同様にして1周波数変換器(4b)に入力
された受信電磁波の位相φ、が送信電磁波の位相になり
1位相φ5の送信電磁波か送信アンテナ素子(5b)か
ら放射され1周波数変換器(4c)に入力された受信電
磁波の位相φ。が送信電磁波の位相になり9位相φ。の
送信電磁波が送信アンテナ素子(5c)から放射され2
周波数変換5(4d)に入力された受信電磁波の位相φ
6が送信電磁波の位相になり2位相φ。の送信電磁波が
送信アンテナ素子(5d)から放射される。但し、この
時送信機(8)からの電磁波は、各周波数変換器(4a
)〜(4d)に対し同位相で供給されるものとする。
れた受信電磁波の位相φ、が送信電磁波の位相になり1
位相φ、の送信電磁波が送信アンテナ素子(5a)から
放射される。同様にして1周波数変換器(4b)に入力
された受信電磁波の位相φ、が送信電磁波の位相になり
1位相φ5の送信電磁波か送信アンテナ素子(5b)か
ら放射され1周波数変換器(4c)に入力された受信電
磁波の位相φ。が送信電磁波の位相になり9位相φ。の
送信電磁波が送信アンテナ素子(5c)から放射され2
周波数変換5(4d)に入力された受信電磁波の位相φ
6が送信電磁波の位相になり2位相φ。の送信電磁波が
送信アンテナ素子(5d)から放射される。但し、この
時送信機(8)からの電磁波は、各周波数変換器(4a
)〜(4d)に対し同位相で供給されるものとする。
一方、送信アンテナ素子(5a)〜(5d)は、受信ア
ンテナ素子(1a)〜(1d)の配列に対し、受信電磁
波の波長と送信電磁波の波長の割合に比例した相似形を
配列面に垂直な軸で180度回転させた配列になってい
るので1第1図のように、受信アンテナ素子(1,a)
〜(ld)の上から(la)、 (lb)、 (lc
)、 (1d)の並びに対し、送信アンテナ素子(5a
)〜(5d)は下から(5a)、 (5b)、 (5c
)、 (5d)と並んでいる。さらに、送信アンテナ素
子(5a)から各送信アンテナ素子(5a)〜(5d)
迄の距離をT、、T、、Tc、T。
ンテナ素子(1a)〜(1d)の配列に対し、受信電磁
波の波長と送信電磁波の波長の割合に比例した相似形を
配列面に垂直な軸で180度回転させた配列になってい
るので1第1図のように、受信アンテナ素子(1,a)
〜(ld)の上から(la)、 (lb)、 (lc
)、 (1d)の並びに対し、送信アンテナ素子(5a
)〜(5d)は下から(5a)、 (5b)、 (5c
)、 (5d)と並んでいる。さらに、送信アンテナ素
子(5a)から各送信アンテナ素子(5a)〜(5d)
迄の距離をT、、T、、Tc、T。
とするとこれらと送信アンテナ素子座標(17a)〜(
17d)との関係は次式で表わされる。
17d)との関係は次式で表わされる。
T、 = l (17a)−(17a) l [=
0]T 、 = 1 (17b) −(17a) l
(7)Te−1(17c)−(17a) Td= I (17d)−(17a) また、送信電磁波の波長をλアとすると、受信電磁波の
波長λ6と送信電磁波の波長λ1の割合に比例した相似
形であるので、受信アンテナ素子(1a)から各受信ア
ンテナ素子名の距離R,,R,。
0]T 、 = 1 (17b) −(17a) l
(7)Te−1(17c)−(17a) Td= I (17d)−(17a) また、送信電磁波の波長をλアとすると、受信電磁波の
波長λ6と送信電磁波の波長λ1の割合に比例した相似
形であるので、受信アンテナ素子(1a)から各受信ア
ンテナ素子名の距離R,,R,。
R,、R,との関係は次式か成り立つ。
この遅れ長(21b)〜(21d)a送信アンテナ素子
(5a)から、各送信アンテナ素子(5b)〜(5d)
迄の距aT、、Tc、Tdとの構成する正弦角度(22
b)〜(22d)をそれぞれθ1.θ。、θ。とすれば
、これらは次式の関係を持つ。
(5a)から、各送信アンテナ素子(5b)〜(5d)
迄の距aT、、Tc、Tdとの構成する正弦角度(22
b)〜(22d)をそれぞれθ1.θ。、θ。とすれば
、これらは次式の関係を持つ。
八
そして、各送信アンテナ素子(5a)〜(5d)から送
信される送信電磁波の位相は、それぞれφ、、φ。
信される送信電磁波の位相は、それぞれφ、、φ。
φ。、φ、であるから送信アンテナ素子(5a)を基準
にした場合、送信アンテナ素子(5b)から送信される
送信電磁波の位相は、φ、−φ、遅れ、送信アンテナ素
子(5c)から送信される送信電磁波の位相は、φ。−
φ1遅れ、送信アンテナ素子(5d)から送信される送
信電磁波の位相はφ、−φ1遅れる。これらの位相遅れ
分の放射長は、送信アンテナ素子(5a)を基準にする
と9便宜上第2図のように遅れ長(21a )〜(21
d)と考えることができるのでまた7遅れ長(21a)
〜(21d)は、送信電磁波の波長λ工と各送信電磁波
の位相φ3.φ5.φ3.φdで次式により表わすこと
かできる。
にした場合、送信アンテナ素子(5b)から送信される
送信電磁波の位相は、φ、−φ、遅れ、送信アンテナ素
子(5c)から送信される送信電磁波の位相は、φ。−
φ1遅れ、送信アンテナ素子(5d)から送信される送
信電磁波の位相はφ、−φ1遅れる。これらの位相遅れ
分の放射長は、送信アンテナ素子(5a)を基準にする
と9便宜上第2図のように遅れ長(21a )〜(21
d)と考えることができるのでまた7遅れ長(21a)
〜(21d)は、送信電磁波の波長λ工と各送信電磁波
の位相φ3.φ5.φ3.φdで次式により表わすこと
かできる。
第(10)式き第(8)式を第(9)式へ代入して整理
すると次式となる。
すると次式となる。
第(4)式と第(11)式を比較することによりsin
θ。−5inθ。−5inθ6となるので遅れ長(21
a)〜(21,d )と送信アンテナ素子(5a)から
各送信アンテナ素子(5a)〜(5d)迄の距HT−、
T−、TeT、を2辺とする3角形を直角三角形とする
とθ。
θ。−5inθ。−5inθ6となるので遅れ長(21
a)〜(21,d )と送信アンテナ素子(5a)から
各送信アンテナ素子(5a)〜(5d)迄の距HT−、
T−、TeT、を2辺とする3角形を直角三角形とする
とθ。
−〇。−θ6となるから、遅れ長(21a)〜(21d
)の端点を結ぶ線は直線となる。(第2図では、−殺性
を持たせるために直線では書かれていない。)これは送
信電磁波の等位相面に相等するので、この直線を送信ア
ンテナ素子(5d)か基準となるように平行移動したも
のが、送信電磁波等位相面(15)になる。この送信電
磁波等位相面(15)の送信アンテナ素子(5a)〜(
5d)に対する角度である送信電磁波放射角度(18)
を01とおくと、このθ□とθ5=θ、=θ、とは錯角
の関係になるので、θ、−〇、=θゎ−θ、となる。
)の端点を結ぶ線は直線となる。(第2図では、−殺性
を持たせるために直線では書かれていない。)これは送
信電磁波の等位相面に相等するので、この直線を送信ア
ンテナ素子(5d)か基準となるように平行移動したも
のが、送信電磁波等位相面(15)になる。この送信電
磁波等位相面(15)の送信アンテナ素子(5a)〜(
5d)に対する角度である送信電磁波放射角度(18)
を01とおくと、このθ□とθ5=θ、=θ、とは錯角
の関係になるので、θ、−〇、=θゎ−θ、となる。
さらに、受信電磁波到来角度(13)であるθ8も直角
三角形の1つの角であるから第(4)式と第(11)式
よりθ。=θ3−θ、;θ6である。従って、θ1=θ
、となり、送信電磁波放射角度(18)と受信電磁波到
来角度(13)か一致するので、送信電磁波放射方向(
14)と受信電磁波到来方向(9)も致し、受信電磁波
到来方向(9)に自動的に送信電磁波を放射することか
できる。
三角形の1つの角であるから第(4)式と第(11)式
よりθ。=θ3−θ、;θ6である。従って、θ1=θ
、となり、送信電磁波放射角度(18)と受信電磁波到
来角度(13)か一致するので、送信電磁波放射方向(
14)と受信電磁波到来方向(9)も致し、受信電磁波
到来方向(9)に自動的に送信電磁波を放射することか
できる。
次に第3図のように分波器(3a)〜(3d)と周波数
変換器(4a)〜(4d)の間に、振幅安定器(19a
’)〜(19d)を設けた場合について説明する。この
場合各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)にて受信す
る受信電磁波の振幅か変化する場合1周波数変換器(2
a)〜(2d)2分波器(3a)〜(3d)を通ってき
た受信電磁波の振幅も変化し振幅安定器(19a)〜(
19d)が無い場合には周波数変換器(4a)〜(4d
)を通して送信電磁波にも振幅の変化か伝わってしまう
。この振幅安定器(19a)〜(19d)かあることに
より振幅安定器(19a)〜(19d)に分波器(3a
)〜(3d)から変化する振幅の受信電磁波か入ってき
ても振幅安定器(19a)〜(19d)の出力の受信電
磁波の振幅は変化せず、従って送信電磁波には振幅の変
化は伝わらない。つまり受信電磁波の振幅の変化か送信
電磁波へ伝わることを防ぐという効果か得られる。
変換器(4a)〜(4d)の間に、振幅安定器(19a
’)〜(19d)を設けた場合について説明する。この
場合各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)にて受信す
る受信電磁波の振幅か変化する場合1周波数変換器(2
a)〜(2d)2分波器(3a)〜(3d)を通ってき
た受信電磁波の振幅も変化し振幅安定器(19a)〜(
19d)が無い場合には周波数変換器(4a)〜(4d
)を通して送信電磁波にも振幅の変化か伝わってしまう
。この振幅安定器(19a)〜(19d)かあることに
より振幅安定器(19a)〜(19d)に分波器(3a
)〜(3d)から変化する振幅の受信電磁波か入ってき
ても振幅安定器(19a)〜(19d)の出力の受信電
磁波の振幅は変化せず、従って送信電磁波には振幅の変
化は伝わらない。つまり受信電磁波の振幅の変化か送信
電磁波へ伝わることを防ぐという効果か得られる。
次に第4図のように0分波器(3a)〜(3d)と周波
数変換器(4a)〜(4d)の間に1位相安定器(20
a)〜(20d)を設けた場合について説明する。この
場合各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)にて受信す
る受信電磁波の位相が受信電磁波到来方向(9)と無関
係に変化する場合9周波数変換器(2a)〜(2d)、
分波器(3a)〜(3d)を通ってきた受信電磁波の位
相も受信電磁波到来方向(9)と無関係に変化し1位相
安定器(20a)〜(20d)か無い場合には1周波数
変換器(4a)〜(4d)を通して送信電磁波にも受信
電磁波到来方向(9)と無関係な位相の変化か伝わって
しまい、その結果送信電磁波放射方向(14)も変化し
てしまう。この位相安定X(20a)〜(20d)かあ
ることにより9位相安定器(20a)−(20d)に分
波器(3a)−(3d)から、受信電磁波到来方向(9
)に無関係に変化する位相の受信電磁波か入ってきても
位相安定器C20a)〜(20d)の出力の受信電磁波
の位相は変化せず、従って送信電磁波には、受信電磁波
到来方向(9)に無関係な位相の変化は伝わらない。つ
まり受信電磁波到来方向(9)に無関係な受信電磁波の
位相の変化か送信電磁波へ伝わることを防くという効果
か得られる。
数変換器(4a)〜(4d)の間に1位相安定器(20
a)〜(20d)を設けた場合について説明する。この
場合各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)にて受信す
る受信電磁波の位相が受信電磁波到来方向(9)と無関
係に変化する場合9周波数変換器(2a)〜(2d)、
分波器(3a)〜(3d)を通ってきた受信電磁波の位
相も受信電磁波到来方向(9)と無関係に変化し1位相
安定器(20a)〜(20d)か無い場合には1周波数
変換器(4a)〜(4d)を通して送信電磁波にも受信
電磁波到来方向(9)と無関係な位相の変化か伝わって
しまい、その結果送信電磁波放射方向(14)も変化し
てしまう。この位相安定X(20a)〜(20d)かあ
ることにより9位相安定器(20a)−(20d)に分
波器(3a)−(3d)から、受信電磁波到来方向(9
)に無関係に変化する位相の受信電磁波か入ってきても
位相安定器C20a)〜(20d)の出力の受信電磁波
の位相は変化せず、従って送信電磁波には、受信電磁波
到来方向(9)に無関係な位相の変化は伝わらない。つ
まり受信電磁波到来方向(9)に無関係な受信電磁波の
位相の変化か送信電磁波へ伝わることを防くという効果
か得られる。
次に第5図にように分波器(3a)〜(3d)と周波数
変換器(4a)〜(4d)の間に振幅安定器(19a)
〜(19d)と位相安定器(20a)〜(20d)の両
方を設けた場合について説明する。この場合は1上記第
3図と第4図の説明の両方を合わせ持ったものであるの
で受信電磁波の振幅の変化と受信電磁波到来方向(9)
に無関係な位相の変化の両方か送信電磁波へ伝わること
を防ぐという効果が得られる。
変換器(4a)〜(4d)の間に振幅安定器(19a)
〜(19d)と位相安定器(20a)〜(20d)の両
方を設けた場合について説明する。この場合は1上記第
3図と第4図の説明の両方を合わせ持ったものであるの
で受信電磁波の振幅の変化と受信電磁波到来方向(9)
に無関係な位相の変化の両方か送信電磁波へ伝わること
を防ぐという効果が得られる。
なお、上記実施例では受信アンテナ素子(1a)〜(1
d)から送信アンテナ素子(5a)〜(5d)までの菌
糸の数を4系統で説明したか任意の数の系の場合に対し
ても同様の効果か得られる。
d)から送信アンテナ素子(5a)〜(5d)までの菌
糸の数を4系統で説明したか任意の数の系の場合に対し
ても同様の効果か得られる。
また、上記実施例では、受信アンテナ素子(1a)〜(
1d)と送信アンテナ素子(5a)〜(5d)の並びが
1次元的に並んだ場合について説明したか、2次元的に
並んだ場合や、3次元的に並んだ場合にも同様の効果か
得られる。
1d)と送信アンテナ素子(5a)〜(5d)の並びが
1次元的に並んだ場合について説明したか、2次元的に
並んだ場合や、3次元的に並んだ場合にも同様の効果か
得られる。
また、上記実施例では、受信電磁波到来方向(9)から
到来する受信電磁波の受信電磁彼等位相面(10)か、
受信アンテナ素子(1a)〜(1d)の配列面に平行で
ない場合について説明したが、平行な場合にも同様の効
果か得られる。
到来する受信電磁波の受信電磁彼等位相面(10)か、
受信アンテナ素子(1a)〜(1d)の配列面に平行で
ない場合について説明したが、平行な場合にも同様の効
果か得られる。
以上のように、この発明によれば各受信アンテナ素子(
la) 〜(ld)に周波数変換器(2a)〜(2d)
と分波器(3a)〜(3d)をもたせ、各送信アンテナ
素子(5a:)−(5d)に周波数変換器(4a)〜(
4d)をもたせ、各受信アンテナ素子(1a)〜(1d
)の配列に対し、受信電磁波の波長と送信電磁波の波長
の割合に比例した相似形を、配列に垂直な軸で180度
回転させこの相似形内に各送信アンテナ素子(5a)〜
(5d)を各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)に対
応させて配列し、さらに受信アンテナ素子(1a)〜(
1d)の分波器(3a)〜(3d)と送信アンテナ素子
(5a)〜(5d)の周波数変換器(4a)〜(4d)
を接続したので、受信電磁波到来方向(9)からの受信
電磁波の各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)にて受
信される位相か各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)
に対応する送信アンテナ素子(5a)〜(5d)に伝え
られるので、受信電磁波の周波数と送信電磁波の周波数
が異っても受信電磁波到来方向(9)に自動的に送信電
磁波を放射することかできるという効果かある。
la) 〜(ld)に周波数変換器(2a)〜(2d)
と分波器(3a)〜(3d)をもたせ、各送信アンテナ
素子(5a:)−(5d)に周波数変換器(4a)〜(
4d)をもたせ、各受信アンテナ素子(1a)〜(1d
)の配列に対し、受信電磁波の波長と送信電磁波の波長
の割合に比例した相似形を、配列に垂直な軸で180度
回転させこの相似形内に各送信アンテナ素子(5a)〜
(5d)を各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)に対
応させて配列し、さらに受信アンテナ素子(1a)〜(
1d)の分波器(3a)〜(3d)と送信アンテナ素子
(5a)〜(5d)の周波数変換器(4a)〜(4d)
を接続したので、受信電磁波到来方向(9)からの受信
電磁波の各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)にて受
信される位相か各受信アンテナ素子(1a)〜(1d)
に対応する送信アンテナ素子(5a)〜(5d)に伝え
られるので、受信電磁波の周波数と送信電磁波の周波数
が異っても受信電磁波到来方向(9)に自動的に送信電
磁波を放射することかできるという効果かある。
第1図、第3図、第4図、第5図は、この発明の一実施
例を示す構成図、第2図は、この発明の実施例の解説図
、第6図は、従来の装置の構成図である。 図において、 (la)〜(1d)は、受信アンテナ素
子(2a)〜(2d)は1周波数変換器、 (3a)〜
(3d)は分波器、 (4a)〜C4d)は7周波数変
換器、 (5a) 〜(5d)は送信アンテナ素子、
(19a)〜(19d)は振幅安定器(20a)〜(2
0d)は位相安定器である。 なお1図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第2図 21:され長 22、正弦肉度 第 図 第 図
例を示す構成図、第2図は、この発明の実施例の解説図
、第6図は、従来の装置の構成図である。 図において、 (la)〜(1d)は、受信アンテナ素
子(2a)〜(2d)は1周波数変換器、 (3a)〜
(3d)は分波器、 (4a)〜C4d)は7周波数変
換器、 (5a) 〜(5d)は送信アンテナ素子、
(19a)〜(19d)は振幅安定器(20a)〜(2
0d)は位相安定器である。 なお1図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第2図 21:され長 22、正弦肉度 第 図 第 図
Claims (4)
- (1)各受信アンテナ素子に周波数変換器と分波器をも
たせ、各送信アンテナ素子に周波数変換器をもたせ、上
記各受信アンテナ素子の配列に対し、受信電磁波の波長
と送信電磁波の波長の割合に比例した相似形を、配列面
に垂直な軸で180度回転させ、この相似形内に上記各
送信アンテナ素子を上記各受信アンテナ素子に対応させ
て配列し、上記各受信アンテナ素子の分波器と上記各送
信アンテナ素子の周波数変換器とを接続したことを特徴
とするアンテナ装置。 - (2)各受信アンテナ素子に周波数変換器と分波器をも
たせ、各送信アンテナ素子に周波数変換器をもたせ、上
記各受信アンテナ素子の配列に対し、受信電磁波の波長
と送信電磁波の波長の割合に比例した相似形を、配列面
に垂直な軸で180度回転させ、この相似形内に上記各
送信アンテナ素子を上記各受信アンテナ素子に対応させ
て配列し、上記各受信アンテナ素子の分波器と上記各送
信アンテナ素子の周波数変換器とを、振幅安定器を介し
て接続したことを特徴とするアンテナ装置。 - (3)各受信アンテナ素子に周波数変換器と分波器をも
たせ、各送信アンテナ素子に周波数変換器をもたせ、上
記各受信アンテナ素子の配列に対し、受信電磁波の波長
と送信電磁波の波長の割合に比例した相似形を、配列面
に垂直な軸で180度回転させ、この相似形内に上記各
送信アンテナ素子を上記各受信アンテナ素子に対応させ
て配列し、上記各受信アンテナ素子の分波器と上記各送
信アンテナ素子の周波数変換器とを、位相安定器を介し
て接続したことを特徴とするアンテナ装置。 - (4)各受信アンテナ素子に周波数変換器と分波器をも
たせ、各送信アンテナ素子に周波数変換器をもたせ、上
記各受信アンテナ素子の配列に対し、受信電磁波の波長
と送信電磁波の波長の割合に比例した相似形を、配列面
に垂直な軸で180度回転させ、この相似形内に上記各
送信アンテナ素子を上記各受信アンテナ素子に対応させ
て配列し、上記各受信アンテナ素子の分波器と上記各送
信アンテナ素子の周波数変換器とを、振幅安定器と位相
安定器の両方を介して接続したことを特徴とするアンテ
ナ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2175506A JPH0464077A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2175506A JPH0464077A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | アンテナ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0464077A true JPH0464077A (ja) | 1992-02-28 |
Family
ID=15997239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2175506A Pending JPH0464077A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0464077A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009030933A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Toshiba Corp | 冷蔵庫 |
-
1990
- 1990-07-03 JP JP2175506A patent/JPH0464077A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009030933A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Toshiba Corp | 冷蔵庫 |
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