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明細書 :アレーアンテナ装置

発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 特許公報(B2)
特許番号 特許第3086870号 (P3086870)
公開番号 特開平11-027043 (P1999-027043A)
登録日 平成12年7月14日(2000.7.14)
発行日 平成12年9月11日(2000.9.11)
公開日 平成11年1月29日(1999.1.29)
発明の名称または考案の名称 アレーアンテナ装置
国際特許分類 H01Q 25/02      
G01S  7/02      
G01S 13/44      
H01Q  3/26      
FI H01Q 25/02
G01S 7/02
G01S 13/44
H01Q 3/26
請求項の数または発明の数 10
全頁数 17
出願番号 特願平09-190784 (P1997-190784)
出願日 平成9年7月2日(1997.7.2)
審査請求日 平成9年7月2日(1997.7.2)
特許権者または実用新案権者 【識別番号】390014306
【氏名又は名称】防衛庁技術研究本部長
発明者または考案者 【氏名】田中 幸一
【氏名】石井 隆司
【氏名】白松 邦昭
【氏名】鐘ケ江 誠一
個別代理人の代理人 【識別番号】100079290、【弁理士】、【氏名又は名称】村井 隆
審査官 【審査官】浜野 友茂
参考文献・文献 特開 昭63-157506(JP,A)
特開 昭63-157507(JP,A)
調査した分野 H01Q 25/02
H01Q 3/26
G01S 7/02
G01S 13/44
特許請求の範囲 【請求項1】
複数個の素子アンテナと、アンテナ中央部の上記素子アンテナに給電する第1の給電回路と、アンテナ周辺部の上記素子アンテナに給電する第2の給電回路と、上記第1の給電回路に接続された第1のモノパルスコンパレータと、上記第2の給電回路に接続された第2のモノパルスコンパレータと、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号と等位相にするための第1の位相調整器と、上記2つのモノパルス和信号を等振幅等位相にて合成する第1のハイブリッドと、上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を出力するための第1のスイッチと、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号と等位相にするための第2の位相調整器と、上記第1のスイッチの出力の片方と上記第2の位相調整器の出力を等振幅等位相にて合成するための第2のハイブリッドと、上記第1のスイッチのもう一方の出力と上記第2のハイブリッドの出力を切り換えて出力するための第2のスイッチとを備え、第1、第2のスイッチの切り換えによりアンテナ開口全体のモノパルス差パターンと周辺部のアンテナ開口のモノパルス差パターンを切り換えて出力することを特徴とするアレーアンテナ装置。

【請求項2】
複数個の素子アンテナと、アンテナ中央部の上記素子アンテナに給電する第1の給電回路と、アンテナ周辺部の上記素子アンテナに給電する第2の給電回路と、上記第1の給電回路に接続された第1のモノパルスコンパレータと、上記第2の給電回路に接続された第2のモノパルスコンパレータと、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号と等位相にするための第1の位相調整器と、上記2つのモノパルス和信号を等振幅等位相にて合成する第1のハイブリッドと、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を遮断するためのスイッチと、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号と等位相にするための第2の位相調整器と、上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号と上記第2の位相調整器の出力を等振幅等位相にて合成するための第2のハイブリッドを備え、上記スイッチの遮断によりアンテナ開口全体のモノパルス差パターンと周辺部のアンテナ開口のモノパルス差パターンを切り換えて出力することを特徴とするアレーアンテナ装置。

【請求項3】
複数個の素子アンテナと、アンテナ中央部の上記素子アンテナに給電する第1の給電回路と、アンテナ周辺部の上記素子アンテナに給電する第2の給電回路と、上記第1の給電回路に接続された第1のモノパルスコンパレータと、上記第2の給電回路に接続された第2のモノパルスコンパレータと、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号と等位相にするための第1の位相調整器と、上記2つのモノパルス和信号を等振幅等位相にて合成する第1のハイブリッドと、上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を出力するための第1の2分配器と、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号と等振幅にするための第2の2分配器と等位相にするための第2の位相調整器と、上記第1の2分配器の出力の片方と上記第2の位相調整器の出力を等振幅等位相にて合成するための第2のハイブリッドと、上記第1の2分配器のもう一方の出力と上記第2のハイブリッドの出力を切り換えて出力するためのスイッチとを備え上記スイッチの切り換えによりアンテナ開口全体のモノパルス差パターンと周辺部のアンテナ開口のモノパルス差パターンを切り換えて出力することを特徴とするアレーアンテナ装置。

【請求項4】
複数個の素子アンテナと、アンテナ中央部の上記素子アンテナに給電する第1の給電回路と、アンテナ周辺部の上記素子アンテナに給電する第2の給電回路と、上記第1の給電回路に接続された第1のモノパルスコンパレータと、上記第2の給電回路に接続された第2のモノパルスコンパレータと、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号と等位相にするための第1の位相調整器と、上記2つのモノパルス和信号を等振幅等位相にて合成する第1のハイブリッドと、上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を出力するための2分配器と、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号と等振幅にするための減衰器と等位相にするための第2の位相調整器と、上記2分配器の出力の片方と上記第2の位相調整器の出力を等振幅等位相にて合成するための第2のハイブリッドと、上記2分配器のもう一方の出力と上記第2のハイブリッドの出力を切り換えて出力するためのスイッチとを備え、上記スイッチの切り換えによりアンテナ開口全体のモノパルス差パターンと周辺部のアンテナ開口のモノパルス差パターンを切り換えて出力することを特徴とするアレーアンテナ装置。

【請求項5】
複数個の素子アンテナと、アンテナ中央部の上記素子アンテナに給電する第1の給電回路と、アンテナ周辺部の上記素子アンテナに給電する第2の給電回路と、上記第1の給電回路に接続された第1のモノパルスコンパレータと、上記第2の給電回路に接続された第2のモノパルスコンパレータと、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号と等位相にするための第1の位相調整器と、上記2つのモノパルス和信号を等振幅等位相にて合成する第1の2合成器と、上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を出力するための第1のスイッチと、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号と等位相にするための第2の位相調整器と、上記第1のスイッチの出力の片方と上記第2の位相調整器の出力を等振幅等位相にて合成するための第2の2合成器と、上記第1のスイッチのもう一方の出力と上記第2の合成器の出力を切り換えて出力するための第2のスイッチとを備え、上記第1、第2のスイッチの切り換えによりアンテナ開口全体のモノパルス差パターンと周辺部のアンテナ開口のモノパルス差パターンを切り換えて出力することを特徴とするアレーアンテナ装置。

【請求項6】
複数個の素子アンテナと、アンテナ中央部の上記素子アンテナに給電する第1の給電回路と、アンテナ周辺部の上記素子アンテナに給電する第2の給電回路と、上記第1の給電回路に接続された第1のモノパルスコンパレータと、上記第2の給電回路に接続された第2のモノパルスコンパレータと、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号と等位相にするための第1の位相調整器と、上記2つのモノパルス和信号を等振幅等位相にて合成するハイブリッドと、上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を出力するための2分配器と、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号と等位相にするための第2の位相調整器と、上記2分配器の出力の片方と上記第2の位相調整器の出力を等振幅等位相にて合成するための不等分配器と、上記2分配器のもう一方の出力と上記不等分配器の出力を切り換えて出力するためのスイッチとを備え、上記スイッチの切り換えによりアンテナ開口全体のモノパルス差パターンと周辺部のアンテナ開口のモノパルス差パターンを切り換えて出力することを特徴とするアレーアンテナ装置。

【請求項7】
複数個の素子アンテナと、アンテナ中央部の上記素子アンテナに給電する第1の給電回路と、アンテナ周辺部の上記素子アンテナに給電する第2の給電回路と、上記第1の給電回路に接続された第1のモノパルスコンパレータと、上記第2の給電回路に接続された第2のモノパルスコンパレータと、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス和信号と等位相にするための第1の位相調整器と、上記2つのモノパルス和信号を等振幅等位相にて合成する第1のハイブリッドと、上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を結合線路出力から出力する方向性結合器と、上記第1のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号を上記第2のモノパルスコンパレータにより生成されたモノパルス差信号と等位相にするための第2の位相調整器と、上記方向性結合器の主線路出力と上記第2の位相調整器の出力を等振幅等位相にて合成するための第2のハイブリッドと、上記方向性結合器の結合線路出力と上記第2のハイブリッドの出力を切り換えて出力するためのスイッチとを備え、上記スイッチの切り換えによりアンテナ開口全体のモノパルス差パターンと周辺部のアンテナ開口のモノパルス差パターンを切り換えて出力することを特徴とするアレーアンテナ装置。

【請求項8】
複数個の素子アンテナと、アンテナ中央部の上記素子アンテナに給電する第1および第2の給電回路と、アンテナ周辺部の上記素子アンテナに給電する第3および第4の給電回路と、上記第3および第4の給電回路の出力を等分配する第1および第2の2分配器と、上記第1および第2の2分配器の片方の出力と第1および第2の給電回路の出力を合成する第3および第4の2分配器と、上記第3および第4の2分配器の出力を合成する第2のハイブリッドと、上記第1および第2の2分配器のもう一方の出力を合成する第1のハイブリッドと、上記第1のハイブリッドにて生成されたモノパルス差信号と上記第2のハイブリッドにて生成されたモノパルス差信号を切り換えて出力するためのスイッチとを備え、上記スイッチの切り換えによりアンテナ開口全体のモノパルス差パターンと周辺部のアンテナ開口のモノパルス差パターンを切り換えて出力することを特徴とすアレーアンテナ装置。

【請求項9】
複数個の素子アンテナにそれぞれ移相器を接続した請求項1~8いずれか記載のアレーアンテナ装置。

【請求項10】
2次元の方位を検出できるように、第1および第2のモノパルスコンパレータから出力される仰角および方位角に対応したモノパルス差信号を、出力するための複数個のスイッチと複数個のハイブリッド備えた請求項1記載のアレーアンテナ装置。
発明の詳細な説明 【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】この発明は、目標物の方向検出等の用途に供するアレーアンテナ装置に関し、特にその放射パターンの改善に関するものである。

【0002】

【従来の技術】従来のアレーアンテナ装置について説明する。図17は従来のアレーアンテナ装置を示す図であり、1は素子アンテナ、2は給電回路、3はモノパルスコンパレータである。また、図中AおよびDは各給電回路2の合成電界を表しており、A+D,A-Dはモノパルスコンパレータによる各合成電界の加算および減算を表している。

【0003】
次に動作について説明する。空間より各素子アンテナ1に入射した信号は、各象限の給電回路2により各象限毎に合成され、モノパルスコンパレータ3に入力される。モノパルスコンパレータ3は各象限毎に合成された信号を加算および減算されてモノパルス和信号およびモノパルス差信号として出力する。

【0004】
モノパルス和パターンについては、アンテナ素子が等位相で励振された状態であるから、アンテナ開口分布は図18に示す分布となり放射パターンは図20中の破線に示すものとなる。図18において、上側はアンテナ開口8を示し、下側はその開口分布16を示している。

【0005】
一方、モノパルス差パターンについては、アンテナ素子がアレーアンテナ装置の右半分と左半分で逆位相で励振された状態であるから、アンテナ開口分布16は図19に示す分布となり左右の極性がアンテナ中央部で急激に反転したものとなるため、空間周波数の高調波成分が高いことと等価となり、放射パターンは図19をフーリエ変換することにより得られる図20のようにサイドローブの高いものとなる。

【0006】
図21は従来のアレーアンテナによるモノパルス差パターンの2次元分布を示す図であり、目標物の方向を検出する軸9上でのサイドローブレベルが高く、その他の方向では低くなっている。

【0007】

【発明が解決しようとする課題】従来のアレーアンテナ装置は、以上説明したようにモノパルス差パターンのサイドローブレベルが高く、マルチパス等の発生により所望の方向以外の電波の入射に対して感度が高くなるため目標物の方向検出に誤差を生じやすいという問題点があった。また、アンテナ中央付近に位置する素子アンテナの励振強度を下げることにより、差パターンのサイドローブレベルの改善が可能ではあるが、この場合はモノパルス和パターンのアンテナ利得が低下し、微弱な目標物の検出が不可能になるという問題点があった。

【0008】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、モノパルス和パターンに何等影響を与えることなく、モノパルス差パターンのサイドローブレベルの改善ができマルチパス等の影響による目標物の方向検出の誤差の発生を少なくできるアレーアンテナ装置を得ることを目的とする。

【0009】

【課題を解決するための手段】この発明による実施の形態1のアレーアンテナ装置は、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号をハイブリッドにて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、周辺部のみによるモノパルス差信号を独立して取り出すためのスイッチを介してスイッチの出力の一つをハイブリッドに接続し、他方をもう一つのスイッチに接続するとともに、中央部によるモノパルス差信号を位相調整器を介してハイブリッドに接続し、ハイブリッドにて2つのモノパルス差信号を等振幅等位相で合成出力しもう一つのスイッチに接続するよう構成し、スイッチを制御することにより周辺部のみによるモノパルス差信号とアンテナ全体を使用したモノパルス差信号を切り換えて出力できるようにしたものである。

【0010】
また、この発明の実施の形態2のアレーアンテナ装置は、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号をハイブリッドにて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、中央部のみによるモノパルス差信号を遮断するためのスイッチと位相調整器を介してハイブリッドに接続し周辺部によるモノパルス差信号と等振幅等位相で合成出力できるように構成し、スイッチを制御することにより周辺部のみによるモノパルス差信号とアンテナ全体を使用したモノパルス差信号を切り換えて出力できるようにしたものである。

【0011】
また、この発明の実施の形態3のアレーアンテナ装置は、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号をハイブリッドにて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、周辺部のみによるモノパルス差信号を2分配器を介して2分配器の出力の1つをハイブリッドに接続し、他方の出力をスイッチに接続するとともに、中央部のみによるモノパルス差信号を2分配器と位相調整器を介してハイブリッドに接続し、ハイブリッドにて中央部によるモノパルス差信号と等振幅等位相で合成出力し、上記信号と周辺部のみによるモノパルス差信号を2分配器にて分配した信号をスイッチにて切り換えられるように構成し、スイッチを制御することにより周辺部のみによるモノパルス差信号とアンテナ全体を使用したモノパルス差信号を切り換えて出力できるようにしたものである。

【0012】
また、この発明の実施の形態4のアレーアンテナ装置は、上記給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号をハイブリッドにて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、周辺部のみによるモノパルス差信号を2分配器を介して2分配器の出力の1つをハイブリッドに接続し、他方の出力をスイッチに接続するとともに、中央部のみによるモノパルス差信号を上記2分配器の分配量と同じ減衰量を持つ減衰器と位相調整器を介してハイブリッドに接続し、ハイブリッドにて2つのモノパルス差信号を等振幅等位相で合成出力し、上記信号と周辺部のみによるモノパルス差信号を2分配器にて分配した信号をスイッチにて切り換えられるように構成し、スイッチを制御することにより周辺部のみによるモノパルス差信号とアンテナ全体を使用したモノパルス差信号を切り換えて出力できるようにしたものである。

【0013】
また、この発明の実施の形態5のアレーアンテナ装置は、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号を2合成器にて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、周辺部のみによるモノパルス差信号を独立して取り出すためのスイッチを介してスイッチの出力の1つを2合成器に接続し、他方をもう一つのスイッチに接続するとともに、中央部によるモノパルス差信号を位相調整器を介して2合成器に接続し、2合成器にて2つのモノパルス差信号を等振幅等位相で合成出力し他方のスイッチに接続するよう構成し、スイッチを制御することにより周辺部のみによるモノパルス差信号とアンテナ全体を使用したモノパルス差信号を切り換えて出力できるようにしたものである。

【0014】
また、この発明の実施の形態6のアレーアンテナ装置は、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号をハイブリッドにて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、周辺部のみによるモノパルス差信号を2分配器を介して2分配器の出力の1つを周辺部と中央部との経路差による振幅の差を補うための不等分配器に接続し、他方を、スイッチに接続するとともに、中央部のみによるモノパルス差信号を位相調整器を介して上記不等分配器に接続し、不等分配器にて2つのモノパルス差信号を等位相で合成出力し、上記信号と周辺部のみによるモノパルス差信号を2分配器にて分配した信号をスイッチにて切り換えられるように構成し、スイッチを制御することにより周辺部のみによるモノパルス差信号とアンテナ全体を使用したモノパルス差信号を切り換えて出力できるようにしたものである。

【0015】
また、この発明の実施の形態7のアレーアンテナ装置は、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号をハイブリッドにて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、周辺部のみによるモノパルス差信号を方向性結合器を介して主線路のほうをハイブリッドに接続し、結合線路側を、スイッチに接続するとともに、中央部のみによるモノパルス差信号を位相調整器を介してハイブリッドに接続し、ハイブリッドにて2つのモノパルス差信号を等位相で合成出力し、上記信号と周辺部のみによるモノパルス差信号を方向性結合器にて結合させた信号をスイッチにて切り換えられるように構成し、スイッチを制御することにより周辺部のみによるモノパルス差信号とアンテナ全体を使用したモノパルス差信号を切り換えて出力できるようにしたものである。

【0016】
また、この発明の実施の形態8のアレーアンテナ装置は、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部の給電回路の出力を2分配器に接続し、2分配器の一方の出力を中央部の給電回路の出力と合成するための2分配器に入力し中央部の給電回路の出力と合成出力しアンテナ開口全体のためのモノパルスコンパレータに接続しアンテナ全開口を用いた場合のモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成するとともに、他方の出力を周辺部用のモノパルスコンパレータに接続し周辺部のみのアンテナ開口によるモノパルス差信号を生成し、上記2つのモノパルス差パターンを切り換えるためのスイッチにて2つのモノパルス差パターンを切り換えて出力できるようにしたものである。

【0017】
また、この発明の実施の形態9のアレーアンテナ装置は、この発明の実施の形態1~8における各素子に移相器をつけビームの方向を任意に変化できるようにしたものである。

【0018】
また、この発明の実施の形態10のアレーアンテナ装置は、給電回路を中央部と周辺部に分割し、さらにそれぞれを4つに分割し、周辺部と中央部に対応した2つのモノパルスコンパレータに接続し、モノパルスコンパレータから出力される方位角および仰角に対応したモノパルス差信号について、別々に、この発明の実施の形態1におけるスイッチおよびハイブリッドを接続し、方位角および仰角それぞれについて、アンテナ周辺部のみによるモノパルス差信号とアンテナ全体を用いたモノパルス差信号を出力できるようにしたものである。

【0019】
この発明の実施の形態1によれば、アンテナ開口をアンテナ周辺部とアンテナ中央部に分け、それぞれにモノパルスコンパレータを配置して独立したモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンを生成し、モノパルス和パターンについてはハイブリッドにより等振幅等位相で合成することにより何ら影響のないものとし、モノパルス差パターンについては、アンテナ周辺部のみを使用することによりモノパルス差パターンに対応する開口分布の極性反転をよりなだらかなものにすることによってサイドローブレベルを改善したモノパルス差パターンと、アンテナ開口全体を使用した場合のモノパルス差パターンを2つのスイッチと2つのハイブリッドを組み合わせることにより切り換えて出力できるように構成されているため、モノパルス差パターンのサイドローブレベルが改善される。

【0020】
また、この発明の実施の形態2によれば、アンテナ開口をアンテナ周辺部とアンテナ中央部に分け、それぞれにモノパルスコンパレータを配置して独立したモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンを生成し、モノパルス和パターンについてはハイブリッドにより等振幅等位相で合成することにより何ら影響のないものとし、モノパルス差パターンについては、アンテナ周辺部のみを使用することによりモノパルス差パターンに対応する開口分布の極性反転をよりなだらかなものにすることによってサイドローブレベルを改善したモノパルス差パターンと、アンテナ開口全体を使用した場合のモノパルス差パターンを1つのスイッチと2つのハイブリッドを組み合わせることにより切り換えて出力できるように構成されているため、モノパルス差パターンのサイドローブレベルが改善される。

【0021】
また、この発明の実施の形態3によれば、アンテナ開口をアンテナ周辺部とアンテナ中央部に分け、それぞれにモノパルスコンパレータを配置して独立したモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンを生成し、モノパルス和パターンについてはハイブリッドにより等振幅等位相で合成することにより何ら影響のないものとし、モノパルス差パターンについては、アンテナ周辺部のみを使用することによりモノパルス差パターンに対応する開口分布の極性反転をよりなだらかなものによってサイドローブレベルを改善したモノパルス差パターンと、アンテナ開口全体を使用した場合のモノパルス差パターンを2つの2分配器と2つのハイブリッドを組み合わせることにより切り換えて出力できるように構成されているため、モノパルス差パターンのサイドローブレベルが改善される。

【0022】
また、この発明の実施の形態4によれば、アンテナ開口をアンテナ周辺部とアンテナ中央部に分け、それぞれにモノパルスコンパレータを配置して独立したモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンを生成し、モノパルス和パターンについてはハイブリッドにより等振幅等位相で合成することにより何ら影響のないものとし、モノパルス差パターンについては、アンテナ周辺部のみを使用することによりモノパルス差パターンに対応する開口分布の極性反転をよりなだらかなものにすることによってサイドローブレベルを改善したモノパルス差パターンと、アンテナ開口全体を使用した場合のモノパルス差パターンを1つの2分配器と1つの減衰器と1つのスイッチと2つのハイブリッドを組み合わせることにより切り換えて出力できるように構成されているため、モノパルス差パターンのサイドローブレベルが改善される。

【0023】
また、この発明の実施の形態5によれば、アンテナ開口をアンテナ周辺部とアンテナ中央部に分け、それぞれにモノパルスコンパレータを配置して独立したモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンを生成し、モノパルス和パターンについてはハイブリッドにより等振幅等位相で合成することにより何ら影響のないものとし、モノパルス差パターンについては、アンテナ周辺部のみを使用することによりモノパルス差パターンに対応する開口分布の極性反転をよりなだらかなものにすることによってサイドローブレベルを改善したモノパルス差パターンと、アンテナ開口全体を使用した場合のモノパルス差パターンを2つのスイッチと2つの2分配器を組み合わせることにより切り換えて出力できるように構成されているため、モノパルス差パターンのサイドローブレベルが改善される。

【0024】
また、この発明の実施の形態6によれば、アンテナ開口をアンテナ周辺部とアンテナ中央部に分け、それぞれにモノパルスコンパレータを配置して独立したモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンを生成し、モノパルス和パターンについてはハイブリッドにより等振幅等位相で合成することにより何ら影響のないものとし、モノパルス差パターンについては、アンテナ周辺部のみを使用することによりモノパルス差パターンに対応する開口分布の極性反転をよりなだらかなものにすることによってサイドローブレベルを改善したモノパルス差パターンと、アンテナ開口全体を使用した場合のモノパルス差パターンを1つの2分配器と1つのスイッチと1つのハイブリッドと1つの不等分配器を組み合わせることにより切り換えて出力できるように構成されているため、モノパルス差パターンのサイドローブレベルが改善される。

【0025】
また、この発明の実施の形態7によれば、アンテナ開口をアンテナ周辺部とアンテナ中央部に分け、それぞれにモノパルスコンパレータを配置して独立したモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンを生成し、モノパルス和パターンについてはハイブリッドにより等振幅等位相で合成することにより何ら影響のないものとし、モノパルス差パターンについては、アンテナ周辺部のみを使用することによりモノパルス差パターンに対応する開口分布の極性反転をよりなだらかなものにすることによってサイドローブレベルを改善したモノパルス差パターンと、アンテナ開口全体を使用した場合のモノパルス差パターンを1つの方向性結合器と1つのスイッチと2つのハイブリッドを組み合わせることにより切り換えて出力できるように構成されているため、モノパルス差パターンのサイドローブレベルが改善される。

【0026】
また、この発明の実施の形態8によれば、アンテナ開口をアンテナ周辺部2つとアンテナ中央部2つの合計4つに分け、周辺部の2つの給電回路の出力に2分配器を配置し、その出力の一方と中央部の2つの給電回路の出力を合成したのちハイブリッドに入力することで、アンテナ全体を用いたモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンを生成し、一方、周辺部の2つの給電回路に接続された2分配器の他方をハイブリッドに入力することによりアンテナ周辺部のみを使用した構成となり開口分布の極性反転をよりなだらかなものにすることによってサイドローブレベルを改善したモノパルス差パターンが生成でき、アンテナ全体のモノパルス差パターンを周辺部のみによるモノパルス差パターンを切り換えるようにすることによりサイドローブレベルが改善される。

【0027】
また、この発明の実施の形態9によれば、各素子アンテナに移相器が接続された構成のフェーズドアレーアンテナにおいても同様の構成をとることによりモノパルス差パターンのサイドローブレベルが改善される。

【0028】
また、この発明の実施の形態10によれば方位角および仰角を検出する2次元のアレーアンテナ装置においても、給電回路を周辺部と中央部に分け、それぞれを4分割するとともに、モノパルスコンパレータから後ろの構成を方位角および仰角それぞれについて実施の形態1の構成とすることによりモノパルス差パターンのサイドローブレベルが改善される。

【0029】

【発明の実施の形態】
実施の形態1.図1はこの発明の1実施の形態を示す図であり、1aはアンテナ開口の周辺部の素子アンテナ、1bはアンテナ開口の中央部の素子アンテナ、2aは素子アンテナ1aに接続された周辺部用の給電回路、2bは素子アンテナ1bに接続された中央部用の給電回路、3aは周辺部用のモノパルスコンパレータ、3bは中央部用のモノパルスコンパレータ、4aは周辺部と中央部のモノパルス和信号を等振幅等位相で合成するハイブリッド、4bは周辺部と中央部のモノパルス差信号を等振幅等位相で合成するハイブリッド、5aおよび5bはスイッチ、10は位相調整器である。また、図中A,B,C,Dは各給電回路の合成電界を示している。

【0030】
また、図2はこの発明によるアンテナ開口の分割例を示す図であり、8aは周辺部のアンテナ開口、8bは中央部のアンテナ開口を示す。

【0031】
次に動作について説明する。空間より各素子アンテナ1aおよび1bに入射した信号は、各象限の給電回路2a,2bにより各給電回路2a,2bに毎に合成され、周辺部および中央部のモノパルスコンパレータ3a,3bに入力される。それぞれのモノパルスコンパレータ3a,3bでは、入力された信号の加算および減算を行いモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し出力する。

【0032】
各モノパルスコンパレータ3a,3bにより生成された2つのモノパルス和信号A+D,B+Cは、お互い等位相となるように位相調整器10により位相調整され後段のハイブリッド4aに入力され、等振幅等位相で合成しA+B+C+Dの信号が出力される。

【0033】
また、周辺部のモノパルスコンパレータ3aにより生成されたモノパルス差信号A-Dはスイッチ5aに入力される。スイッチ5aにて切り換えられた信号A-Dは、片方がもう一つのスイッチ5bへ、他方はハイブリッド4bに入力される。

【0034】
一方、中央部のモノパルスコンパレータ3bにより生成されたモノパルス差信号B-Cは位相調整器10を介して入力され、スイッチ5aより入力された周辺部のモノパルス差信号A-Dと中央部のモノパルスコンパレータ3bにより生成されたモノパルス差信号B-Cが等位相となるように位相調整器10にて位相調整された後、ハイブリッド4bにて等振幅等位相で合成出力され、スイッチ5bへA+B-C-Dの信号が入力される。

【0035】
よって、図に示すようにスイッチ5aをスイッチ5b側に設定し、スイッチ5bをスイッチ5a側に設定した場合、モノパルス差信号の出力として周辺部のアンテナ開口のみによるモノパルス差信号が出力され、スイッチ5aおよびスイッチ5bをハイブリッド4b側に設定した場合(スイッチ5a,5bを図1の状態とは逆にした場合)、全アンテナ開口によるモノパルス差信号が出力される。

【0036】
ここで、出力されるモノパルス和信号A+B+C+Dは、全アンテナ開口を使用した場合のものとなるため、開口分布は図3の16に示す分布となり、図20の破線に示すような従来のアレーアンテナと同じモノパルス和パターンが得られる。

【0037】
また、スイッチ5aおよびスイッチ5bをハイブリッド4b側に設定した場合に出力されるモノパルス差信号A+B-C-Dは、全アンテナ開口を使用した場合のものとなるため、開口分布は図19に示す分布となり、図20の実線に示すような従来のアレーアンテナと同じモノパルス差パターンが得られる。

【0038】
一方、スイッチ5aをスイッチ5b側に設定し、スイッチ5bをスイッチ5a側に設定した場合に出力されるモノパルス差信号A-Dは、アンテナ中央部が励振されていないためアンテナ中央部の励振強度が減少した状態となり、図4に示すようにアンテナ中央部で開口分布の極性反転がなだらかなものとなり、これとフーリエ変換の関係にあるモノパルス差パターンは図5の実線に示すように、サイドローブレベルの低いものが得られる。また、図5に示す破線はモノパルス和パターンである。

【0039】
図6は、周辺部のみのアンテナ開口によるモノパルス差パターンのサイドローブの2次元分布を示す図であり、目標物の方向検出を行う軸9上のサイドローブが低く、その他の方向のサイドローブレベルが高くなっていることがわかる。

【0040】
一方、アンテナ開口全体を用いた場合のモノパルス差パターンのサイドローブの2次元分布は、図21に示すように従来のアレーアンテナと同じであり、目標物の方向検出を行う軸9上でのサイドローブレベルが高く、その他の方向のサイドローブが低くなる。

【0041】
以上のように、2つのモノパルス差パターンのサイドローブの2次元分布は、サイドローブの高い方向が、お互いに入れ換わったものになっている。よって、マルチパス等の不要信号の到来方向によりスイッチ5aおよび5bにて使用するモノパルス差パターンを切り換えることにより全空間においてサイドローブレベルの低いモノパルス差信号が得られ、マルチパス等の影響による目標物の方向検出の誤差を少なくできる。

【0042】
実施の形態2.図7はこの発明の他の実施の形態について説明したものである。この実施の形態2は、アンテナ開口全体を用いた場合のモノパルス差パターンA+B-C-Dと周辺部のアンテナ開口のみを用いた場合のモノパルス差パターンA-Dを切り換えて出力するために、周辺部のモノパルスコンパレータ3aからのモノパルス差パターン出力A-Dをハイブリッド4bに入力するとともに、中央部のモノパルスコンパレータ3bからのモノパルス差パターン出力B-Cをスイッチ5と位相調整を行うための位相調整器10を介してハイブリッド4bに入力するようにしたもので、スイッチ5を終端器6側へ切り換え制御することにより中央部のモノパルスコンパレータ3bからのモノパルス差信号B-Cが遮断されるため、周辺部のみのモノパルス差パターンA-Dが取り出せる。また、スイッチ5を位相調整器10側に切り換えることにより、アンテナ開口全体のモノパルス差パターンA+B-C-Dを取り出すことができる。なお、6は不要端子を終端する終端器である。

【0043】
このように構成することにより、実施の形態1に比べてスイッチが1個少なくなっているため、実施の形態1に比べて簡易な構成とすることができる。

【0044】
実施の形態3.図8はこの発明の他の実施の形態について説明したものである。この実施の形態3は、アンテナ開口全体を用いた場合のモノパルス差パターンA+B-C-Dと周辺部のアンテナ開口のみを用いた場合のモノパルス差パターンA-Dをスイッチ5により切り換えて出力するために、周辺部のモノパルスコンパレータ3aからのモノパルス差パターン出力A-Dを2分配器7aを介してハイブリッド4bに入力するとともに、中央部のモノパルスコンパレータ3bからのモノパルス差パターン出力B-Cを周辺部との振幅を合わせるための2分配器7bと位相調整を行うための位相調整器10を介してハイブリッド4bに入力するようにしたもので、周辺部の系につながれた2分配器7aの片方の出力端をスイッチ5に接続することによって、周辺部のみのモノパルス差パターンが取り出せる。また、スイッチ5をハイブリッド4bの出力端に切り換え接続することにより、アンテナ開口全体のモノパルス差パターンA+B-C-Dを取り出すことができる。なお、6は不要端子を終端する終端器である。

【0045】
このように構成することにより、実施の形態1に比べてスイッチが1個少なくなっているため、実施の形態1に比べて簡易な構成とすることができるとともに、周辺部のモノパルスコンパレータ3aからハイブリッド4bまでの系と中央部のモノパルスコンパレータ3bからハイブリッド4bまでの系に同一の2分配器7が入っているので両者の損失が等しく構成できる。

【0046】
実施の形態4.図9はこの発明の他の実施の形態について説明したものである。この実施の形態4は、アンテナ開口全体を用いた場合のモノパルス差パターンA+B-C-Dと周辺部のアンテナ開口のみを用いた場合のモノパルス差パターンA-Dをスイッチ5で切り換えて出力するために、周辺部のモノパルスコンパレータ3aからのモノパルス差パターン出力A-Dを2分配器7を介してハイブリッド4bに入力するとともに、中央部のモノパルスコンパレータ3bからのモノパルス差パターン出力B-Cをモノパルスコンパレータ3aからハイブリッド4aまでの損失とモノパルスコンパレータ3bからハイブリッド4bまでの損失が等しくなるような減衰量を持つ減衰器11と位相調整を行うための位相調整器10を介してハイブリッド4bに入力するようにし、周辺部の系につながれた2分配器7の片方の出力端をスイッチ5に接続することによって、周辺部のみのモノパルス差パターンA-Dが取り出せる。また、スイッチ5をハイブリッド4bの出力端に切り換え接続することにより、アンテナ開口全体のモノパルス差パターンA+B-C-Dを取り出すことができる。なお、6は不要端子を終端する終端器である。

【0047】
このように構成することにより、実施の形態1に比べてスイッチが1個少なくなり、終端器の数も減らせるので構成が簡易になる。

【0048】
実施の形態5.図10はこの発明の他の実施の形態について説明したものである。この実施の形態5は、アンテナ開口全体を用いた場合のモノパルス差パターンA+B-C+Dと周辺部のアンテナ開口のみを用いた場合のモノパルス差パターンA-Dをスイッチ5により切り換えて出力するために、周辺部のモノパルスコンパレータ3aからのモノパルス差パターン出力A-Dをスイッチ5aを介して、スイッチ5aの片方の出力を2合成器15に入力し、かつスイッチ5aのもう一方の出力端を別のスイッチ5bに接続するとともに、中央部のモノパルスコンパレータ3bからのモノパルス差パターン出力B-Cを位相調整を行うための位相調整器10を介して2合成器15に入力するようにし、2合成器15にてA-DとB-Cの2つのモノパルス差パターン出力を合成する。これにより上記スイッチ5a,5b同士を接続することによって、周辺部のみのモノパルス差パターンA-Dが取り出せ、また、スイッチ5aを2合成器15の入力端へ、スイッチ5bを2合成器15の出力端へ切り換え接続することにより、アンテナ開口全体のモノパルス差パターンA+B-C+Dを取り出すことができる。

【0049】
このように構成することにより、終端器を用いずに構成できるため部品点数の削減ができるという効果がある。

【0050】
実施の形態6.図11はこの発明の他の実施の形態について説明したものである。この実施の形態6は、アンテナ開口全体を用いた場合のモノパルス差パターンA+B-C-Dと周辺部のアンテナ開口のみを用いた場合のモノパルス差パターンA-Dをスイッチ5により切り換えて出力するために、周辺部のモノパルスコンパレータ3aからのモノパルス差パターン出力A-Dを2分配器7を介して不等分配器12に入力するとともに、中央部のモノパルスコンパレータ3bからのモノパルス差パターン出力B-Cを位相調整を行うための位相調整器10を介して不等分配器12に入力するようにし、周辺部の系につながれた2分配器7の片方の出力端を図11に示すようにスイッチ5で接続することにより、周辺部のみのモノパルス差パターンA-Dが取り出せる。また、スイッチ5を不等分配器12の出力端に切り換え接続することによりアンテナ開口全体のモノパルス差パターンA+B-C-Dが取り出せる。なお、不等分配器12はモノパルスコンパレータ3aから不等分配器12入力までの損失とモノパルスコンパレータ3bから不等分配器12入力までの損失の差を補うような分配比を持つ不等分配器である。6は不要端子を終端する終端器である。

【0051】
このように構成することにより、振幅調整用の機器を接続する必要がなくなり簡単な構成にできる。

【0052】
実施の形態7.図12はこの発明の他の実施の形態について説明したものである。この実施の形態7は、アンテナ開口全体を用いた場合のモノパルス差パターンA+B-C-Dと周辺部のアンテナ開口のみを用いた場合のモノパルス差パターンA-Dをスイッチ5により切り換えて出力するために、周辺部のモノパルスコンパレータ3aからのモノパルス差パターン出力A-Dを方向性結合器13を介して、その主線路の方をハイブリッド4bに入力し、結合線路の方をスイッチ5に接続するとともに、中央部のモノパルスコンパレータ3bからのモノパルス差パターン出力B-Cを位相調整を行うための位相調整器10を介してハイブリッド4bに入力し、2つのモノパルス差パターンを合成出力する。これによりスイッチ5を方向性結合器13の結合線路に接続することによって、周辺部のみのモノパルス差パターンが取り出せる。また、スイッチ5をハイブリッド4bの出力端に切り換え接続することにより、アンテナ開口全体のモノパルス差パターンA+B-C-Dを取り出すことができる。なお、6は不要端子を終端する終端器である。

【0053】
このように構成することにより、モノパルスコンパレータ3aからハイブリッド4aまでの損失において、方向性結合器13の部分は主線路になるので、その損失は無視できる。よって、モノパルスコンパレータ3bからハイブリッド4bまでの損失と差が無くなり構成を簡単にすることができる。

【0054】
実施の形態8.図13はこの発明の他の実施の形態について説明したものである。この実施の形態8は、周辺部用の給電回路2aの出力端に2分配器7aを接続し、上記2分配器7aの片方の出力端を周辺部用のモノパルスコンパレータ3bに接続し、周辺部のみによるモノパルス差パターンA-Dを生成するとともに、2分配器7aのもう一方の出力端を、中央部の給電回路2bの出力と合成するための2分配器7bに接続し,A+B,C+Dの2つの信号を合成出力する。

【0055】
合成した上記信号をアンテナ開口全体用のモノパルスコンパレータ3aに接続し、アンテナ開口全体を用いたモノパルス和パターンA+B+C+Dおよびモノパルス差パターンA+B-C-Dを生成する。

【0056】
モノパルスコンパレータ3aで生成されたアンテナ開口全体を用いた場合のモノパルス差パターンA+B-C-Dとモノパルスコンパレータ3bで生成された周辺部のみによるモノパルス差パターンA-Dをスイッチ5にて切り換えることにより2つのモノパルス差パターンを出力するようにしている。このように構成することにより、ハイブリッド等を無くした簡単な構成が実現できる。

【0057】
実施の形態9.図14はこの発明の他の実施の形態について説明したものである。この実施の形態9は、素子アンテナ1とつながれた移相器14を持ち、上記移相器14の位相を制御することによってビームを走査することのできるフェーズドアレーアンテナでの例を示している。

【0058】
各素子アンテナ1にて受信された信号は移相器14にて位相制御されたのちアンテナ周辺部の素子の信号は周辺用の給電回路2aにて合成され、またアンテナ中央部の素子の信号は中央用の給電回路2bにて合成される。

【0059】
周辺部の信号は周辺用のモノパルスコンパレータ3aにてモノパルス和信号とモノパルス差信号を生成し出力され、中央部の信号は中央用のモノパルスコンパレータ3bにてモノパルス和信号とモノパルス差信号を生成し出力される。

【0060】
以下実施の形態1の場合と同様に、スイッチ5a,5bとハイブリッド4a,4bを組み合わせることにより、モノパルス和パターンとしてアンテナ全体のものを出力し、モノパルス差パターンとしてアンテナ全体を用いたものと周辺部のみによるモノパルス差信号を切り換えて出力できるように構成されている。このように構成することにより、移相器を備えたフェーズドアレーアンテナでも同様の効果を得ることができる。

【0061】
また、実施の形態9は、実施の形態1に対応したものであるが、実施の形態2~8についても同様に適用できる。

【0062】
実施の形態10.また、実施の形態1~9では1次元の方位のみを測定するアンテナ装置について説明したが、図15に示すような方位角および仰角を測定する2次元のアレーアンテナ装置についても同様である。

【0063】
図15において、1aはアンテナ開口周辺部の素子アンテナ、1bはアンテナ開口中央部の素子アンテナ、2aは素子アンテナ1aに接続された給電回路、2bは素子アンテナ1bに接続された給電回路、3aは周辺部用のモノパルスコンパレータ、3bは中央部用のモノパルスコンパレータ、4aは周辺部と中央部のモノパルス和信号を等振幅等位相にて合成するハイブリッド、4bは周辺部と中央部の方位角測定用のモノパルス差信号を等振幅等位相にて合成するハイブリッド、4cは周辺部と中央部の仰角測定用のモノパルス差信号を等振幅等位相にて合成するハイブリッド、5a,5bはスイッチ、6は不要端子を終端する終端器、10は位相調整器である。

【0064】
また、図16は、この発明によるアンテナ開口の分割例を示す図であり、方位角および仰角の2つのモノパルス差信号を形成するため、周辺部開口8aおよび中央部開口8bをそれぞれ4つに分割している。

【0065】
次に動作について説明する。空間より各素子アンテナ1に入射した信号は各象限の給電回路2a,2bにより各給電回路毎に合成され、周辺部および中央部のモノパルスコンパレータ3a,3bに入力される。それぞれのモノパルスコンパレータ3a,3bでは、入力された信号の加算および減算を行いモノパルス和信号A+B+G+H,C+D+E+F、方位角用モノパルス差信号A+B-G-H,C+D-E-Fおよび仰角用モノパルス差信号A-B+G-H,C-D+E-Fを生成し出力する。

【0066】
各モノパルスコンパレータ3a,3bにて生成された各信号は、実施の形態1の場合の差信号の切り換え部分を方位角用と仰角用の2つ独立に有する構成により、和信号はアンテナ開口全体を用いたものを出力し、差信号は方位角と仰角のそれぞれアンテナ開口全体を用いた場合とアンテナ開口の周辺部のみを用いた場合をスイッチ5a,5bにより切り換えて出力する。これにより、方位角方向および仰角方向の2次元において実施の形態1と同様の効果を得ることができる。

【0067】
実施の形態11.なお、実施の形態1~10において、素子アンテナの数および配置は特に限定するものではなく、中央部のサブアレーの寸法に限定されるものではない。

【0068】

【発明の効果】以上のように、この発明の実施の形態1によれば、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号をハイブリッドにて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、周辺部のみによるモノパルス差信号を独立して取り出すためのスイッチを介してハイブリッドに接続し中央部によるモノパルス差信号と等振幅等位相で合成出力できるように構成し、スイッチを制御することにより周辺部のみによるモノパルス差信号とアンテナ全体を使用したモノパルス差信号を切り換えて出力できるようにしたのでモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンともに低サイドローブ化したアレーアンテナ装置を得られるという効果がある。

【0069】
また、この発明の実施の形態2によれば、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号をハイブリッドにて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、中央部のみによるモノパルス差信号を遮断するためのスイッチを介してハイブリッドに接続し周辺部によるモノパルス差信号と等振幅等位相で合成出力できるように構成し、スイッチを制御することにより周辺部のみによるモノパルス差信号とアンテナ全体を使用したモノパルス差信号を切り換えて出力できるようにしたのでモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンともに低サイドローブ化したアレーアンテナ装置を得られるという効果がある。

【0070】
また、この発明の実施の形態3によれば、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号をハイブリッドにて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、周辺部のみによるモノパルス差信号および中央部のみによるモノパルス差信号をそれぞれ2分配器を介してハイブリッドに接続し中央部によるモノパルス差信号と等振幅等位相で合成出力し、上記信号と周辺部のみによるモノパルス差信号を2分配器にて分配した信号をスイッチにて切り換えられるように構成し、スイッチを制御することにより周辺部のみによるモノパルス差信号とアンテナ全体を使用したモノパルス差信号を切り換えて出力できるようにしたのでモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンともに低サイドローブ化したアレーアンテナ装置を得られるという効果がある。

【0071】
また、この発明の実施の形態4によれば、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号をハイブリッドにて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、周辺部のみによるモノパルス差信号を2分配器を介して2分配器の出力の1つをハイブリッドに接続し、他方の出力をスイッチに接続するとともに、中央部のみによるモノパルス差信号を上記2分配器の分配量と同じ減衰量を持つ減衰器と位相調整器を介してハイブリッドに接続し、ハイブリッドにて2つもモノパルス差信号を等振幅等位相で合成出力し、上記信号と周辺部のみによるモノパルス差信号を2分配器にて分配した信号をスイッチにて切り換えられるようにしたのでモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンともに低サイドローブ化したアレーアンテナ装置を得られるという効果がある。

【0072】
また、この発明の実施の形態5によれば、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号を2合成器にて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、周辺部のみによるモノパルス差信号を独立して取り出すためのスイッチを介してスイッチの出力の1つを2合成器に接続し、他方をもう一つのスイッチに接続するとともに、中央部によるモノパルス差信号を位相調整器を介して2合成器に接続し、2合成器にて2つのモノパルス差信号を等振幅等位相で合成出力し他方のスイッチに接続するようにしたのでモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンともに低サイドローブ化したアレーアンテナ装置を得られるという効果がある。

【0073】
また、この発明の実施の形態6によれば、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号をハイブリッドにて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、周辺部のみによるモノパルス差信号を2分配器を介して2分配器の出力の1つを周辺部と中央部との経路差による振幅の差を補うための不等分配器に接続し、他方を、スイッチに接続するとともに、中央部のみによるモノパルス差信号を位相調整器を介して上記不等分配器に接続し、不等分配器にて2つもモノパルス差信号を等位相で合成出力し、上記信号と周辺部のみによるモノパルス差信号を2分配器にて分配した信号をスイッチにて切り換えられるようにしたのでモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンともに低サイドローブ化したアレーアンテナ装置を得られるという効果がある。

【0074】
また、この発明の実施の形態7によれば、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部と中央部に独立した2つのモノパルスコンパレータを接続し、上記モノパルスコンパレータによりそれぞれ独立したモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成し、生成された上記2つのモノパルス和信号をハイブリッドにて等振幅等位相にて合成することによりアンテナ全体を用いたモノパルス和パターンを生成出力するとともに、周辺部のみによるモノパルス差信号を方向性結合器を介して主線路のほうをハイブリッドに接続し、結合線路側を、スイッチに接続するとともに、中央部のみによるモノパルス差信号を位相調整器を介してハイブリッドに接続し、ハイブリッドにて2つもモノパルス差信号を等位相で合成出力し、上記信号と周辺部のみによるモノパルス差信号を方向性結合器にて結合させた信号をスイッチにて切り換えられるようにしたのでモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンともに低サイドローブ化したアレーアンテナ装置を得られるという効果がある。

【0075】
また、この発明の実施の形態8によれば、給電回路を中央部と周辺部の2つの領域に分割し、周辺部の給電回路の出力を2分配器に接続し、2分配器の一方の出力を中央部の給電回路の出力と合成するための2分配器に入力し中央部の給電回路の出力と合成出力しアンテナ開口全体のためのモノパルスコンパレータに接続しアンテナ全開口を用いた場合のモノパルス和信号およびモノパルス差信号を生成するとともに、他方の出力を周辺部用のモノパルスコンパレータに接続し周辺部のみのアンテナ開口によるモノパルス差信号を生成し、上記2つのモノパルス差パターンを切り換えるためのスイッチにて2つのモノパルス差パターンを切り換えて出力できるようにしたのでモノパルス和パターンおよびモノパルス差パターンともに低サイドローブ化したアレーアンテナ装置を得られるという効果がある。

【0076】
また、この発明の実施の形態9によれば、各素子アンテナに接続された移相器を持つフェーズドアレーアンテナにおいても、同様の効果が得られる。

【0077】
また、この発明の実施の形態10によれば、方位角および仰角に対応したモノパルス差信号を有する2次元のアレーアンテナについても同様の効果が得られる。
図面
【図2】
0
【図3】
1
【図4】
2
【図18】
3
【図1】
4
【図5】
5
【図6】
6
【図7】
7
【図8】
8
【図9】
9
【図10】
10
【図11】
11
【図12】
12
【図13】
13
【図14】
14
【図15】
15
【図16】
16
【図17】
17
【図19】
18
【図21】
19
【図20】
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