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JP3155875B2 - Electron beam scanning antenna device - Google Patents

Electron beam scanning antenna device

Info

Publication number
JP3155875B2
JP3155875B2 JP32434993A JP32434993A JP3155875B2 JP 3155875 B2 JP3155875 B2 JP 3155875B2 JP 32434993 A JP32434993 A JP 32434993A JP 32434993 A JP32434993 A JP 32434993A JP 3155875 B2 JP3155875 B2 JP 3155875B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
signal
error
angle
angle error
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP32434993A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07183717A (en
Inventor
謙至 高木
清和 伊吹
正利 菅野
富美夫 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP32434993A priority Critical patent/JP3155875B2/en
Publication of JPH07183717A publication Critical patent/JPH07183717A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3155875B2 publication Critical patent/JP3155875B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電子ビーム走査アン
テナ装置に関するものであり、特にレーダや衛星通信ア
ンテナに使用されるもののビーム制御技術の改良を図っ
たものに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam scanning antenna device, and more particularly to an electron beam scanning antenna device which is used for radar and satellite communication antennas and which has improved beam control technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、例えば方位角方向全周を覆域と
する電子ビーム走査アンテナ装置をアンテナ面4面で構
成し、指向方位角方向に応じて面を切り換える従来タイ
プのアンテナ構造の一例であり、図5(a) はこれを上方
から見た様子を示し、図5(b)はこれを面3,面4が正
面にくるように横側から見た様子を示している。また、
その装置全体のブロック構成を図6に示す。図5におい
て、1は台形形状の傾斜面に多数の素子アンテナが配置
されたアンテナ面1、2〜4はアンテナ面1と同様に台
形形状の傾斜面に素子アンテナが多数配置されたアンテ
ナ面2〜4であり、5はそれぞれのアンテナ面1〜4を
構成する素子アンテナである。また、図6において、6
は素子アンテナ5に対しその位相量を設定する可変移相
器、7は素子アンテナ5への送信信号を各可変移相器6
に分配するとともに、素子アンテナ5の受信信号を移相
する各可変移相器6の出力を合成する合成分配器、1〜
4は以上の素子アンテナ5,可変移相器6および合成分
配器7により構成されたアンテナ面てあり、必要に応じ
て受信電波を増幅するための増幅器が設けられる。ま
た、8はビーム制御部9からの切換信号に応じて送信信
号を各アンテナ面1〜4のいずれか1つに接続するとと
もに、各アンテナ面1〜4の受信信号をビーム制御部か
らの切換信号に応じてそのいずれか1つを選択して出力
する切換器、9は切換器8に対し切換信号を発生すると
ともにアンテナ面1〜4に含まれる可変移相器6の位相
量を設定するビーム制御部である。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a conventional antenna structure in which, for example, an electron beam scanning antenna device covering the entire circumference in the azimuth direction is composed of four antenna surfaces and the surfaces are switched according to the directional azimuth direction. As an example, FIG. 5 (a) shows this as viewed from above, and FIG. 5 (b) shows this as viewed from the side with faces 3 and 4 facing the front. Also,
FIG. 6 shows a block configuration of the entire apparatus. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes an antenna surface 1 on which a large number of element antennas are arranged on a trapezoidal inclined surface; , And 5 are element antennas constituting the respective antenna surfaces 1 to 4. Also, in FIG.
Is a variable phase shifter for setting the amount of phase with respect to the element antenna 5, and 7 is a variable phase shifter
And a combiner for combining outputs of the variable phase shifters 6 for shifting the phase of the received signal of the element antenna 5,
Reference numeral 4 denotes an antenna surface constituted by the element antenna 5, the variable phase shifter 6, and the combining / distributing device 7, and an amplifier for amplifying a received radio wave is provided as necessary. In addition, 8 connects a transmission signal to any one of the antenna surfaces 1 to 4 according to a switching signal from the beam control unit 9 and switches a reception signal of each antenna surface 1 to 4 from the beam control unit. A switch 9 for selecting and outputting one of the signals according to the signal. A switch 9 generates a switch signal for the switch 8 and sets the phase amount of the variable phase shifter 6 included in the antenna surfaces 1 to 4. It is a beam control unit.

【0003】次に、動作について説明する。ビーム制御
部9によってアンテナが指向すべきビームの方向が決定
されるが、その方位角方向については0〜360°をア
ンテナ面1〜面4で分担し、0〜90°の場合は面1
で,90〜180°の場合は面2で,180〜270°
の場合は面3で,270〜360°の場合は面4でそれ
ぞれ覆域をカバーする。なお、仰角方向は説明を簡単に
するため、各面それぞれ1面でビーム走査することによ
り覆域をカバーできるものとする。
Next, the operation will be described. The direction of the beam to be directed by the antenna is determined by the beam control unit 9, and the azimuth direction is 0 to 360 ° shared by the antenna surfaces 1 to 4.
In the case of 90 to 180 °, the surface 2 is 180 to 270 °
In the case of (2), the covering area is covered by the surface 3 and in the case of 270-360 °, the surface 4 is covered by the covering. For simplicity of explanation, it is assumed that the coverage area can be covered by performing beam scanning on one surface of each surface.

【0004】面1〜面4の切り換えタイミングはビーム
制御部9で指向方向の決定時に定められているので、切
換器8を制御することにより所望の面を選択する。選択
した面において、ビーム走査は各素子アンテナ5の位相
量を可変移相器6によって設定し、図7に示すようにタ
ーゲット方向からの電波に対して波面が直交するように
各素子アンテナに到達距離差分の位相差を与えることに
よって行う。
Since the switching timing of the surfaces 1 to 4 is determined when the beam control unit 9 determines the directivity, a desired surface is selected by controlling the switch 8. On the selected surface, the beam scanning sets the phase amount of each element antenna 5 by the variable phase shifter 6 and reaches each element antenna such that the wavefront is orthogonal to the radio wave from the target direction as shown in FIG. This is performed by giving a phase difference of the distance difference.

【0005】このように、各アンテナ面の移相器制御と
4面のアンテナ面の選択を行なうことにより、全方位の
各覆域をカバーすることができる。
As described above, by controlling the phase shifter of each antenna surface and selecting the four antenna surfaces, it is possible to cover each coverage area in all directions.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の電子ビーム走査
アンテナ装置は以上のように構成されているので、図7
に示す概念図のように、例えば面1と面2においてター
ゲット方向が面1,面2に対して等距離となる方向から
△θだけずれたとすると、2面の合成位相中心距離dに
対して位相誤差△φを生じる。この場合、Δφ=dsi
nΔθである。
Since the conventional electron beam scanning antenna device is configured as described above, FIG.
For example, as shown in the conceptual diagram of FIG. 2, if the target direction is shifted by Δθ from the direction in which the target direction is equidistant with respect to the planes 1 and 2 with respect to the planes 1 and 2, A phase error △ φ results. In this case, Δφ = dsi
nΔθ.

【0007】通常、ビーム制御部よりの指令値はターゲ
ットの位置情報および本アンテナ装置の位置,本アンテ
ナ装置を搭載した移動体の姿勢情報などから演算により
求められるため、指令値とターゲット方向とはセンサ誤
差など種々の要因による角度誤差が発生する。そのため
に、面切換時に上記位相誤差による位相とびが発生し、
これは特に位相同期を必要とするコヒーレント通信方式
において問題となる。
Usually, the command value from the beam control unit is obtained by calculation from the position information of the target, the position of the present antenna device, the posture information of the moving body on which the present antenna device is mounted, and the like. An angle error occurs due to various factors such as a sensor error. For this reason, a phase jump due to the phase error occurs at the time of surface switching,
This is particularly problematic in coherent communication systems that require phase synchronization.

【0008】このコヒーレント通信方式は、周知のよう
にクロックに同期してデータを送信し受信側では受信信
号から抽出したクロックを用いてデータを復調するた
め、クロックとデータの位相のずれが180°以上にな
るとデータを正しく復調することができなくなる。この
ため、衛星通信等の同方式を使用する送受信システムの
アンテナ装置においては位相とびが急峻で大きくなる
と、ビット誤り率の劣化や同期はずれなどの回線品質の
劣化を引き起こしてしまうという問題があった。
In this coherent communication system, as is well known, data is transmitted in synchronization with a clock, and the receiving side demodulates the data using a clock extracted from a received signal. At this point, data cannot be correctly demodulated. For this reason, in the antenna apparatus of the transmission / reception system using the same method such as satellite communication, if the phase jump is steep and large, there is a problem that deterioration of the line quality such as deterioration of the bit error rate and loss of synchronization is caused. .

【0009】このような問題を解決する手法の1つとし
て、合成位相中心距離dを小さくすることによってビッ
ト誤り率の劣化や同期はずれなどの発生を防止すること
も考えられるが、合成位相中心距離dを小さくするため
にアンテナを小さくしたり、面分割を増やしたりする
と、1面でのアンテナ利得が低下し、所期の性能が得ら
れないという問題点があった。
As one method for solving such a problem, it is conceivable to prevent the bit error rate from deteriorating or out of synchronization by reducing the composite phase center distance d. If the antenna is made smaller or the surface division is increased in order to reduce d, there is a problem that the antenna gain on one surface is reduced and the desired performance cannot be obtained.

【0010】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、角度誤差が存在する場合にも
位相とびを小さく抑えることができ、性能劣化を起こさ
ない電子ビーム走査アンテナ装置を得ることを目的とし
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. An electron beam scanning antenna device capable of suppressing a phase jump even when an angle error exists and causing no performance deterioration. The purpose is to get.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係る電子ビー
ム走査アンテナ装置は、移動体に搭載され、ターゲット
を追尾する電子ビーム走査アンテナ装置において、それ
ぞれが複数の素子アンテナと各素子アンテナの位相量を
変化させる複数の可変移相器とを有する数のアンテナ
部と、複数のアンテナ部を選択するためのスイッチと、
スイッチにより選択されたアンテナ部からの信号を受信
し、その受信レベル信号を出力する角度誤差補正用の受
信部と、移動体の位置情報、姿勢情報、及び追尾するタ
ーゲットの位置情報より求めたビーム指向方向指令角に
基づいて、スイッチを制御してアンテナ部を選択すると
ともに、可変移相器の位相量を設定してターゲット方向
からの電波に対して波面が直交するようにビームの指向
方向を制御するビーム制御部と、ビーム制御部をして
ームの指向方向の近傍でビームを振動せしめ、その際の
受信部からの受信レベル信号より、ビームの指向方向と
ターゲット方向の角度誤差を検出するとともにビーム指
向方向指令角を角度誤差補正し、角度誤差補正されたビ
ーム指向方向指令角に基づいてビーム制御部を制御し
て、各アンテナ部の可変移相器の位相量を設定する追尾
処理部とを備えたものである。
An electron beam scanning antenna device according to the present invention is mounted on a moving body and includes a target.
In the electron beam scanning antenna device to track, for selecting the multiple antenna portion having a plurality of variable phase shifters, each changing the phase of a plurality of element antennas and each antenna element, a plurality of antenna portions Switches and
A receiving unit for receiving an error signal from the antenna unit selected by the switch and outputting the reception level signal , and a position information and a posture information of the moving object;
Target direction angle obtained from target position information
Control the switch to select the antenna section, and set the phase amount of the variable phase shifter to
Beam direction so that the wavefront is orthogonal to the radio wave from
A beam controller for controlling the direction, bi and the beam control unit
Vibrated beam in the vicinity of the orientation of the over arm, than the reception level signal from the receiving unit at the time of its, the directivity direction of the beam
Detects angular errors in the target direction and
The direction command angle is corrected for angle error, and the angle error corrected
Control the beam controller based on the beam pointing direction command angle.
And a tracking processing unit for setting the phase amount of the variable phase shifter of each antenna unit .

【0012】また、この発明に係る電子ビーム走査アン
テナ装置は、上記角度誤差補正用の受信部として本アン
テナ装置を使用する受信装置を使用するようにしたもの
である。
Further, the electron beam scanning antenna device according to the present invention uses a receiving device using the present antenna device as a receiving unit for correcting the angle error.

【0013】また、この発明に係る電子ビーム走査アン
テナ装置は、追尾処理部に、極性が交互に変化するロー
ブスイッチ信号を発生するローブスイッチ信号発生器
と、ローブスイッチ信号に同期してオフセットが加えら
れたビームに対応する、受信部からの受信レベル信号
用いてビームの角度誤差を検出する誤差検出器とを有
し、ビーム制御部に、ローブスイッチ信号をビーム指令
角に加算する第1の加算器と、角度誤差に基づく信号を
この第1の加算器の出力に加算する第2の加算器とを有
するものである。
Further, in the electron beam scanning antenna device according to the present invention, a lobe switch signal generator for generating a lobe switch signal whose polarity alternates and an offset are added to the tracking processing unit in synchronization with the lobe switch signal. An error detector for detecting an angle error of the beam using a reception level signal from the reception unit corresponding to the beam obtained, and the beam control unit adds a lobe switch signal to the beam command angle. It has an adder and a second adder for adding a signal based on the angle error to the output of the first adder.

【0014】[0014]

【作用】この発明における電子ビーム走査アンテナ装置
は、アンテナ面を切換える前に受信レベル信号を用いて
ターゲット方向とビーム指向方向との角度誤差を検出
し、これを“0”とするようにビーム指向方向を調整し
た後アンテナ面を切換えるため、この角度誤差による位
相とびを小さくするように作用する。
The electron beam scanning antenna apparatus according to the present invention detects an angle error between the target direction and the beam directing direction using the reception level signal before switching the antenna surface, and sets the beam pointing direction to "0". Since the antenna surface is switched after the direction is adjusted, it acts to reduce the phase jump due to this angle error.

【0015】また、この発明における電子ビーム走査ア
ンテナ装置は、本来の通信信号を受信,復調する受信装
置を、ビームの角度誤差補正用の受信部としても使用す
るようにしたので、ビームの角度補正のためだけに専用
の受信部を設ける必要がなくなる。
Further, in the electron beam scanning antenna device according to the present invention, the receiving device for receiving and demodulating the original communication signal is used as a receiving portion for correcting the beam angle error. It is not necessary to provide a dedicated receiving unit only for the purpose.

【0016】また、この発明における電子ビーム走査ア
ンテナ装置は、常時発生するローブスイッチ信号により
ビームにオフセットを加え、そのオフセットが加えられ
たビームに対応する受信部の出力よりビームの角度誤差
を検出してこれを補正するようにし、かつそのローブス
イッチ信号を常時発生するようにしたので、連続的に補
正がかかり、ビーム指向方向指令角が高精度でなくても
済む。
Further, the electron beam scanning antenna apparatus according to the present invention adds an offset to a beam by a lobe switch signal which is constantly generated, and detects a beam angle error from an output of a receiving unit corresponding to the beam to which the offset has been added. Since this is corrected and the lobe switch signal is constantly generated, the correction is continuously performed, and the beam pointing direction command angle does not need to be highly accurate.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1は、この発明の一実施例による電子ビーム走
査アンテナ装置を示す。図において、図6と同一符号は
同一のものを示す。10は切換器8により選択されたア
ンテナ面1〜4のいずれか1つからの高周波信号を受信
し、その受信レベル信号を出力する受信部であり、11
は受信部10よりの受信レベル信号を用いてビームを高
速で両極性にオフセットし角度誤差を検出する、ローブ
スイッチ方法による追尾処理部である。
Embodiment 1 FIG. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an electron beam scanning antenna device according to one embodiment of the present invention. 6, the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same components. A receiving unit 10 receives a high-frequency signal from any one of the antenna surfaces 1 to 4 selected by the switch 8 and outputs a reception level signal.
Is a tracking processing unit using a lobe switch method for offsetting the beam to both polarities at high speed using the reception level signal from the reception unit 10 and detecting an angle error.

【0018】図2はローブスイッチ方式によって角度誤
差を検出する誤差検出原理を示す図であり、図3は同方
式によって検出される基準信号と誤差信号のパターンを
示す図である。また、図4はローブスイッチによるビー
ムオフセットと角度誤差検出および角度誤差補正法を示
すブロック図である。この図4において、9aはビーム
指向方向指令角に両極性のローブスイッチ信号を加算し
てビームに微小量のオフセットを持たせるローブスイッ
チ信号加算器、9bはこのローブスイッチ信号加算器9
aの出力と追尾処理部11のサーボ補償器11bの出力
とを加算して角度誤差の補正を行なう角度誤差補正器、
9cはこの角度誤差補正器9bの出力に基づいて可変移
相器6の位相制御量を演算し、この位相設定値をアンテ
ナ面1〜4に出力する位相制御量演算器である。また、
11aは受信部10からの、ビームAに対する受信レベ
ル信号とビームBに対する受信信号とに基づいてビーム
中心からのターゲットの方向の角度誤差を検出する誤差
検出器、11bはこの誤差検出器11aからの角度誤差
に基づいてこの制御ループの安定化のためのサーボ補償
を行なうサーボ補償器、11cはジャイロ信号に基づい
てアンテナ面の切り換えを行なうべきタイミングを予測
しその面切換えタイミングの前後に両極性のローブスイ
ッチ信号を発生するローブスイッチ信号発生器である。
FIG. 2 is a diagram showing an error detection principle for detecting an angle error by a lobe switch method, and FIG. 3 is a diagram showing a pattern of a reference signal and an error signal detected by the same method. FIG. 4 is a block diagram showing a beam offset and angle error detection and angle error correction method using a lobe switch. In FIG. 4, reference numeral 9a denotes a lobe switch signal adder for adding a lobe switch signal of both polarities to the beam pointing direction command angle so that the beam has a small offset, and 9b denotes a lobe switch signal adder 9b.
an angle error corrector for correcting the angle error by adding the output of a and the output of the servo compensator 11b of the tracking processing unit 11;
Reference numeral 9c denotes a phase control amount calculator which calculates the phase control amount of the variable phase shifter 6 based on the output of the angle error corrector 9b and outputs the phase set value to the antenna surfaces 1 to 4. Also,
11a is an error detector for detecting an angle error in the direction of the target from the beam center based on the reception level signal for the beam A and the reception signal for the beam B from the receiving unit 10, and 11b is for the error detector 11a. A servo compensator 11c for performing servo compensation for stabilizing the control loop based on the angle error. A lobe switch signal generator that generates a lobe switch signal.

【0019】次に、動作について図1ないし図4を用い
て説明する。まず、ビーム制御部9によってアンテナが
指向すべきビームの方向が決定されるが、その方位角方
向については0〜360°をアンテナ面1〜面4で分担
し、0〜90°の場合は面1で,90〜180°の場合
は面2で,180〜270°の場合は面3で,270〜
360°の場合は面4でそれぞれ覆域をカバーする。な
お、従来例と同様、仰角方向は、各面それぞれ1面でビ
ーム走査することにより覆域をカバーできるものとす
る。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. First, the direction of the beam to be directed by the antenna is determined by the beam control unit 9. In the azimuth direction, 0 to 360 ° is shared by the antenna surfaces 1 to 4. 1, 90 to 180 °, surface 2; 180 to 270 °, surface 3;
In the case of 360 °, the surface 4 covers the covered area. As in the conventional example, it is assumed that the coverage area can be covered in the elevation direction by performing beam scanning on one surface of each surface.

【0020】面1〜面4の切り換えタイミングはビーム
制御部9で指向方向の決定時に定められているので、切
換器8を制御することにより所望の面を選択する。選択
した面において、ビーム走査は各素子アンテナ5の位相
量を可変移相器6によって設定し、図7に示すようにタ
ーゲット方向からの電波に対して波面が直交するように
各素子アンテナに到達距離差分の位相差を与えることに
よって行う。このように、各アンテナ面の移相器制御と
4面のアンテナ面の選択を行なうことにより、全方位の
各覆域をカバーすることができる。
Since the switching timing of the planes 1 to 4 is determined when the directional direction is determined by the beam controller 9, a desired plane is selected by controlling the switch 8. On the selected surface, the beam scanning sets the phase amount of each element antenna 5 by the variable phase shifter 6 and reaches each element antenna such that the wavefront is orthogonal to the radio wave from the target direction as shown in FIG. This is performed by giving a phase difference of the distance difference. As described above, by controlling the phase shifter of each antenna surface and selecting the four antenna surfaces, it is possible to cover each coverage area in all directions.

【0021】以上の動作は、従来例と同様であるが、本
実施例では、新たに付加した受信部10と追尾処理部1
1により、ビーム制御部9を制御して、ローブスイッチ
方式による誤差検出および角度誤差補正を行なってお
り、この誤差検出を行なうことにより、アンテナ面を切
り換える時に生じる位相とびを小さく抑えるようにして
いる。
The above operation is the same as that of the conventional example, but in this embodiment, the newly added receiving unit 10 and tracking processing unit 1
1 controls the beam controller 9 to perform error detection and angle error correction by the lobe switch method. By performing this error detection, the phase jump that occurs when the antenna surface is switched is suppressed. .

【0022】ローブスイッチ方式による誤差検出は、図
2に示すように指向させるビームの軸方向に対してオフ
セット幅(△θs)の角度オフセットを両極性で交互に
与え、オフセット位置Aとオフセット位置Bにおけるそ
れぞれの受信信号レベル(VA およびVB )をローブス
イッチ信号と同期して検出し、その信号レベルの差を誤
差信号(Vε)として計算し、両信号レベルの平均値を
基準信号(VR )として計算する。こうして計算された
基準信号と誤差信号のパターンが図3に示されている。
In the error detection by the lobe switch method, as shown in FIG. 2, an angle offset having an offset width (△ θs) is alternately applied in both polarities to the axial direction of the beam to be directed, and an offset position A and an offset position B are provided. , The respective received signal levels (VA and VB) are detected in synchronization with the lobe switch signal, the difference between the signal levels is calculated as an error signal (Vε), and the average value of both signal levels is used as a reference signal (VR). calculate. FIG. 3 shows the patterns of the reference signal and the error signal thus calculated.

【0023】そこで、この基準信号(VR )によって誤
差信号(Vε)を正規化すると、式(1) 〜(6) に示すよ
うに受信レベルの相対的な変動に左右されずターゲット
方向とビーム中心方向とのずれ角に比例した正規化誤差
信号を得ることができる。
Therefore, when the error signal (Vε) is normalized by the reference signal (VR), the target direction and the beam center are not influenced by the relative fluctuation of the reception level as shown in the equations (1) to (6). A normalized error signal proportional to the angle of deviation from the direction can be obtained.

【0024】図4のローブスイッチ信号発生器11cは
この電子ビーム走査アンテナ装置を搭載した航空機等の
移動体の旋回運動等を検出する図示しないジャイロから
の信号を受けて、機体が旋回しアンテナ面の切り換えを
要する領域に達したか否かを予測し、アンテナ面を切換
えるべきタイミングになったと判定すると、両極性のロ
ーブスイッチ信号を発生する。
The lobe switch signal generator 11c shown in FIG. 4 receives a signal from a gyro (not shown) for detecting a turning motion or the like of a moving body such as an aircraft equipped with the electron beam scanning antenna device, and turns the body to turn the antenna surface. If it is determined whether or not the time has reached the region where the switching of the antenna surface is required, and it is determined that the timing for switching the antenna surface has come, a lobe switch signal of both polarities is generated.

【0025】誤差検出器11aはこのローブスイッチ信
号に同期して、受信部10からの受信信号に対し式(1)
〜(6) を演算することにより正規化誤差信号を得て、こ
の正規化誤差信号から定まる角度誤差を出力し、サーボ
補償器11bに出力する。サーボ補償器11bにおいて
は、角度誤差補正ループを安定化するための補償処理を
行なって、角度誤差補正器9bにおいて、ビーム指向方
向指令角に重畳することによって角度誤差補正を行う。
この角度誤差補正が行なわれたビーム指定方向指令角に
応じて、位相制御量演算器9cによりアンテナ面1〜4
の可変移相器の位相設定値を定めることにより、角度誤
差を零にすることができる。
The error detector 11a synchronizes with the lobe switch signal and applies the following equation (1) to the received signal from the receiver 10.
To (6), a normalized error signal is obtained, and an angle error determined from the normalized error signal is output to the servo compensator 11b. In the servo compensator 11b, compensation processing for stabilizing the angle error correction loop is performed, and in the angle error corrector 9b, the angle error is corrected by superimposing it on the beam pointing direction command angle.
In accordance with the beam designation direction command angle for which the angle error correction has been performed, the phase control amount calculator 9c operates the antenna surfaces 1-4.
By setting the phase set value of the variable phase shifter described above, the angle error can be made zero.

【0026】そして、上述のように、このような処理
を、アンテナ面を切換える前にこれを間欠的に実施すれ
ば、位相とびによるビット誤り率の低下や同期はずれを
防ぐことができる。正規化誤差信号および正規誤差感度
は、アンテナパターンをガウス近似すると、
As described above, if such a process is performed intermittently before switching the antenna plane, it is possible to prevent the bit error rate from being lowered due to the phase jump and the loss of synchronization. The normalized error signal and the normal error sensitivity are obtained by Gaussian approximation of the antenna pattern.

【0027】[0027]

【数1】 (Equation 1)

【0028】[0028]

【数2】 (Equation 2)

【0029】基準信号(VR )と誤差信号(Vε)は、The reference signal (VR) and the error signal (Vε) are

【0030】[0030]

【数3】 (Equation 3)

【0031】[0031]

【数4】 (Equation 4)

【0032】正規化誤差信号(VN )と正規化誤差感度
(KS )は、
The normalization error signal (VN) and the normalization error sensitivity (KS) are as follows.

【0033】[0033]

【数5】 (Equation 5)

【0034】[0034]

【数6】 (Equation 6)

【0035】これにより、△θs,θBwを定めれば、
正規化誤差感度は一定値となる。つまり、微小角度誤差
範囲において、角度誤差に比例した正規化誤差信号が得
られることになる。
Thus, if △ θs and θBw are determined,
The normalization error sensitivity has a constant value. That is, a normalized error signal proportional to the angle error can be obtained in the minute angle error range.

【0036】このように、上記実施例によれば、アンテ
ナの面切換えが必要となるタイミングを予測し、その面
切換えが必要と予測されたタイミングにおいて、ローブ
スイッチ方式によりビームを切り換えて角度誤差を検出
し、この角度誤差に基づいてビーム指令角を補正するこ
とにより、アンテナ面を構成する可変移相器の位相設定
値を変化させるようにしたので、角度誤差が存在する場
合にも位相とびによるビット誤り率の低下や同期はずれ
を防ぐことができ、性能劣化を起こさない電子ビーム走
査アンテナ装置を得ることができる。
As described above, according to the above embodiment, the timing at which the surface switching of the antenna is required is predicted, and the beam is switched by the lobe switch method to reduce the angle error at the timing at which the surface switching is predicted to be required. By detecting and correcting the beam command angle based on this angle error, the phase set value of the variable phase shifter forming the antenna surface is changed, so that even if an angle error exists, the phase jump will occur. It is possible to prevent a reduction in bit error rate and loss of synchronization, and to obtain an electron beam scanning antenna device that does not cause performance degradation.

【0037】実施例2.なお、上記実施例ではアンテナ
面からの受信信号から受信レベル信号を得るために、例
えばターゲットからのビーコン信号を受信するような場
合のケースとして専用の受信部を設ける例を示したが、
本受信部は通信信号を受信復調する受信部を使用するよ
うにしてもよく、この場合は受信部のAGC信号を受信
レベル信号として追尾処理部に出力すればよい。
Embodiment 2 FIG. Note that, in the above embodiment, in order to obtain a reception level signal from a reception signal from the antenna surface, for example, an example in which a dedicated reception unit is provided as a case where a beacon signal from a target is received,
The reception unit may use a reception unit that receives and demodulates a communication signal. In this case, the AGC signal of the reception unit may be output to the tracking processing unit as a reception level signal.

【0038】これにより、電子ビーム走査アンテナ装置
が本来装備している通信信号用受信部を用いて、その受
信レベル信号を追尾処理部に入力することで、実施例1
と同様にこの追尾処理部でビーム指向角度誤差を補正す
るように演算処理を行なうことができ、ビーム補正専用
の受信回路を設けることなく位相とびを小さくすること
ができ、装置を簡単かつ安価に構成することができる。
Thus, by using the communication signal receiving unit originally provided in the electron beam scanning antenna device and inputting the reception level signal to the tracking processing unit, the first embodiment is achieved.
Similarly to this, the tracking processing section can perform arithmetic processing so as to correct the beam pointing angle error, can reduce the phase jump without providing a dedicated receiving circuit for beam correction, and can make the apparatus simple and inexpensive. Can be configured.

【0039】実施例3.また、上記実施例では、ローブ
スイッチ方式による角度誤差補正をアンテナ面を切換え
る前に間欠的に実施し位相とびを小さくする例を示した
が、このローブスイッチ方式による角度誤差補正は常時
連続的に行ってもよい。
Embodiment 3 FIG. Further, in the above embodiment, the example in which the angle error correction by the lobe switch method is intermittently performed before switching the antenna surface to reduce the phase jump has been described. However, the angle error correction by the lobe switch method is always continuous. May go.

【0040】図8は、この実施例の構成を示すブロック
図である。この実施例では、図4のローブスイッチ信号
を間欠的に発生するローブスイッチ信号発生器11cに
代えて、ローブスイッチ信号を常時発生するローブスイ
ッチ信号発生器11dを設けたものである。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of this embodiment. In this embodiment, a lobe switch signal generator 11d that constantly generates a lobe switch signal is provided instead of the lobe switch signal generator 11c that generates the lobe switch signal intermittently in FIG.

【0041】次に動作について図1ないし図3および図
8を用いて説明する。まず、ビーム制御部9によってア
ンテナが指向すべきビームの方向が決定されるが、その
方位角方向については0〜360°をアンテナ面1〜面
4で分担し、0〜90°の場合は面1で,90〜180
°の場合は面2で,180〜270°の場合は面3で,
270〜360°の場合は面4でそれぞれ覆域をカバー
する。なお、従来例と同様、仰角方向は、各面それぞれ
1面でビーム走査することにより覆域をカバーできるも
のとする。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG. First, the direction of the beam to be directed by the antenna is determined by the beam control unit 9. In the azimuth direction, 0 to 360 ° is shared by the antenna surfaces 1 to 4. 1, 90-180
°, surface 2; 180-270 °, surface 3.
In the case of 270-360 °, the surface 4 covers the covered area. As in the conventional example, it is assumed that the coverage area can be covered in the elevation direction by performing beam scanning on one surface of each surface.

【0042】面1〜面4の切り換えタイミングはビーム
制御部9で指向方向の決定時に定められているので、切
換器8を制御することにより所望の面を選択する。選択
した面において、ビーム走査は各素子アンテナ5の位相
量を可変移相器6によって設定し、図7に示すようにタ
ーゲット方向からの電波に対して波面が直交するように
各素子アンテナに到達距離差分の位相差を与えることに
よって行う。このように、各アンテナ面の移相器制御と
4面のアンテナ面の選択を行なうことにより、全方位の
各覆域をカバーすることができる。
Since the switching timing of the surfaces 1 to 4 is determined when the directional direction is determined by the beam controller 9, a desired surface is selected by controlling the switch 8. On the selected surface, the beam scanning sets the phase amount of each element antenna 5 by the variable phase shifter 6 and reaches each element antenna such that the wavefront is orthogonal to the radio wave from the target direction as shown in FIG. This is performed by giving a phase difference of the distance difference. As described above, by controlling the phase shifter of each antenna surface and selecting the four antenna surfaces, it is possible to cover each coverage area in all directions.

【0043】以上の動作は、従来例と同様であるが、本
実施例では、新たに付加した受信部10と追尾処理部1
1により、ビーム制御部9を制御して、ローブスイッチ
方式による誤差検出および角度誤差補正を行なってお
り、この誤差検出を行なうことにより、アンテナ面を切
り換える時に生じる位相とびを小さく抑えるようにして
いる。
The above operation is the same as that of the conventional example, but in this embodiment, the newly added receiving unit 10 and tracking processing unit 1
1 controls the beam controller 9 to perform error detection and angle error correction by the lobe switch method. By performing this error detection, the phase jump that occurs when the antenna surface is switched is suppressed. .

【0044】図8のローブスイッチ信号発生器11dは
両極性のローブスイッチ信号を常時発生し、誤差検出器
11aはこのローブスイッチ信号に同期して、受信部1
0からの受信信号に対し式(1) 〜(6) を演算することに
より正規化誤差信号を得て、この正規化誤差信号から定
まる角度誤差を出力し、サーボ補償器11bに出力す
る。サーボ補償器11bにおいては、角度誤差補正ルー
プを安定化するための補償処理を行なって、角度誤差補
正器9bにおいて、ビーム指向方向指令角に重畳するこ
とによって角度誤差補正を行う。この角度誤差補正が行
なわれたビーム指定方向指令角に応じて、位相制御量演
算器9cによりアンテナ面1〜4の可変移相器の位相設
定値を定めることにより、角度誤差を零にすることがで
きる。
The lobe switch signal generator 11d shown in FIG. 8 always generates a lobe switch signal having both polarities, and the error detector 11a synchronizes with the lobe switch signal to generate the lobe switch signal.
By calculating the equations (1) to (6) with respect to the received signal from 0, a normalized error signal is obtained, and an angle error determined from the normalized error signal is output to the servo compensator 11b. In the servo compensator 11b, compensation processing for stabilizing the angle error correction loop is performed, and in the angle error corrector 9b, the angle error is corrected by superimposing it on the beam pointing direction command angle. By setting the phase set value of the variable phase shifters of the antenna surfaces 1 to 4 by the phase control amount calculator 9c in accordance with the beam designation direction command angle for which the angle error has been corrected, the angle error is made zero. Can be.

【0045】ローブスイッチ方式による誤差検出は、図
2に示すように指向させるビームの軸方向に対してオフ
セット幅(△θs)の角度オフセットを両極性で交互に
与え、オフセット位置Aとオフセット位置Bにおけるそ
れぞれの受信信号レベル(VA およびVB )をローブス
イッチ信号と同期して検出し、その信号レベルの差を誤
差信号(Vε)として計算し、両信号レベルの平均値を
基準信号(VR )として計算する。こうして計算された
基準信号と誤差信号のパターンが図3に示されている。
In the error detection by the lobe switch method, as shown in FIG. 2, an angular offset of an offset width (△ θs) is alternately applied in both polarities to the axial direction of the beam to be directed, and an offset position A and an offset position B are provided. , The respective received signal levels (VA and VB) are detected in synchronization with the lobe switch signal, the difference between the signal levels is calculated as an error signal (Vε), and the average value of both signal levels is used as a reference signal (VR). calculate. FIG. 3 shows the patterns of the reference signal and the error signal thus calculated.

【0046】そこで、この基準信号(VR )によって誤
差信号(Vε)を正規化すると、式(1) 〜(6) に示すよ
うに受信レベルの相対的な変動に左右されずターゲット
方向とビーム中心方向とのずれ角に比例した正規化誤差
信号を得ることができる。
Therefore, when the error signal (Vε) is normalized by the reference signal (VR), the target direction and the beam center are not affected by the relative fluctuation of the reception level as shown in the equations (1) to (6). A normalized error signal proportional to the angle of deviation from the direction can be obtained.

【0047】図8のローブスイッチ信号発生器11dは
両極性のローブスイッチ信号を発生する。誤差検出器1
1aはこのローブスイッチ信号に同期して、受信部10
からの受信信号に対し式(1) 〜(6) を演算することによ
り正規化誤差信号を得て、この正規化誤差信号から定ま
る角度誤差を出力し、サーボ補償器11bに出力する。
サーボ補償器11bにおいては、角度誤差補正ループを
安定化するための補償処理を行なって、角度誤差補正器
9bにおいて、ビーム指向方向指令角に重畳することに
よって角度誤差補正を行う。この角度誤差補正が行なわ
れたビーム指定方向指令角に応じて、位相制御量演算器
9cによりアンテナ面1〜4の可変移相器の位相設定値
を定めることにより、角度誤差を零にすることができ
る。正規化誤差信号および正規誤差感度は、アンテナパ
ターンをガウス近似すると、
The lobe switch signal generator 11d shown in FIG. 8 generates a lobe switch signal having both polarities. Error detector 1
1a is synchronized with this lobe switch signal,
By calculating the equations (1) to (6) with respect to the received signal from, a normalized error signal is obtained, and an angle error determined from the normalized error signal is output to the servo compensator 11b.
In the servo compensator 11b, compensation processing for stabilizing the angle error correction loop is performed, and in the angle error corrector 9b, the angle error is corrected by superimposing it on the beam pointing direction command angle. By setting the phase setting value of the variable phase shifters of the antenna surfaces 1 to 4 by the phase control amount calculator 9c according to the beam designation direction command angle subjected to the angle error correction, the angle error is made zero. Can be. The normalized error signal and the normal error sensitivity are obtained by Gaussian approximation of the antenna pattern.

【0048】[0048]

【数7】 (Equation 7)

【0049】[0049]

【数8】 (Equation 8)

【0050】基準信号(VR )と誤差信号(Vε)は、The reference signal (VR) and the error signal (Vε) are

【0051】[0051]

【数9】 (Equation 9)

【0052】[0052]

【数10】 (Equation 10)

【0053】正規化誤差信号(VN )と正規化誤差感度
(KS )は、
The normalized error signal (VN) and the normalized error sensitivity (Ks) are

【0054】[0054]

【数11】 [Equation 11]

【0055】[0055]

【数12】 (Equation 12)

【0056】これにより、△θs,θBwを定めれば、
正規化誤差感度は一定値となる。つまり、微小角度誤差
範囲において、角度誤差に比例した正規化誤差信号が得
られることになる。
Thus, if れ ば θs and θBw are determined,
The normalization error sensitivity has a constant value. That is, a normalized error signal proportional to the angle error can be obtained in the minute angle error range.

【0057】このように、上記実施例によれば、アンテ
ナの面切換えが必要となるタイミングのみならず、常
時、ローブスイッチ方式により常時ビームを切り換えて
角度誤差を検出し、この角度誤差に基づいてビーム指令
角を補正することにより、アンテナ面を構成する可変移
相器の位相設定値を変化させるようにしたので、上記実
施例1と同様に、角度誤差が存在する場合にも位相とび
によるビット誤り率の低下や同期はずれを防ぐことがで
き、性能劣化を起こさない電子ビーム走査アンテナ装置
を得ることができる。
As described above, according to the above-described embodiment, the angle error is detected by always switching the beam by the lobe switch method, not only at the timing when the antenna surface switching is required, and based on this angle error. By correcting the beam command angle, the phase set value of the variable phase shifter constituting the antenna surface is changed. Therefore, as in the first embodiment, even if an angle error exists, the bit due to the phase jump is changed. An electron beam scanning antenna device that can prevent a reduction in error rate and loss of synchronization and that does not cause performance degradation can be obtained.

【0058】また、この実施例ではローブスイッチ信号
発生器が常時ローブスイッチ信号を発生するようにして
いるため、上記実施例1のようにアンテナ面の切り換え
タイミングとなったか否かを予測,判定するロジックが
不要となり、ローブスイッチ信号発生器の回路を小規模
化できる。
In this embodiment, since the lobe switch signal generator always generates the lobe switch signal, it is predicted and determined whether or not the antenna surface switching timing is reached as in the first embodiment. Logic is not required, and the circuit of the lobe switch signal generator can be downsized.

【0059】しかも、この実施例3では、連続的に補正
がかかるため、ビームをターゲット方向に向ける追尾精
度はローブスイッチ方式の追尾精度に依存することにな
り、ターゲットの位置情報および本アンテナ装置の位
置、姿勢情報等から演算により求めるビーム指向方向指
令角の精度を従来の装置ほど高くする必要がなく、これ
らの情報を得るセンサの精度を大幅に低減でき、装置の
簡易化を図ることができるという効果が得られる。
Further, in the third embodiment, since the correction is continuously applied, the tracking accuracy for directing the beam toward the target depends on the tracking accuracy of the lobe switch method, and the position information of the target and the antenna device of the present invention are used. It is not necessary to increase the accuracy of the beam pointing direction command angle obtained by calculation from position and orientation information as compared with the conventional device, and the accuracy of a sensor that obtains such information can be greatly reduced, and the device can be simplified. The effect is obtained.

【0060】実施例4.また、上記実施例3の構成にお
いても、実施例2と同様に、ビーム補正用の受信部とし
て専用のものを設けるのではなく、本アンテナ装置が本
来装備している通信信号の受信用の受信装置の受信レベ
ル信号を用いるようにしてもよく、これにより、受信系
の装置規模やローブスイッチ信号発生器の回路規模を大
きくしたり高精度のビーム指向方向指令角を得るように
したりすることなく、アンテナ面の切り換え時のビーム
補正が可能となる効果がある。
Embodiment 4 FIG. Also, in the configuration of the third embodiment, similarly to the second embodiment, a dedicated reception unit for beam correction is not provided, but a reception unit for receiving a communication signal originally provided in the antenna apparatus is provided. The reception level signal of the apparatus may be used, and thereby, without increasing the apparatus scale of the reception system or the circuit scale of the lobe switch signal generator or obtaining a highly accurate beam pointing direction command angle. This has the effect that beam correction can be performed when the antenna surface is switched.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、移動
体に搭載され、ターゲットを追尾する電子ビーム走査ア
ンテナ装置において、それぞれが複数の素子アンテナと
各素子アンテナの位相量を変化させる複数の可変移相器
とを有する数のアンテナ部と、複数のアンテナ部を選
択するためのスイッチと、スイッチにより選択されたア
ンテナ部からの信号を受信し、その受信レベル信号を出
力する角度誤差補正用の受信部と、移動体の位置情報、
姿勢情報、及び追尾するターゲットの位置情報より求め
たビーム指向方向指令角に基づいて、スイッチを制御し
てアンテナ部を選択するとともに、可変移相器の位相量
を設定してターゲット方向からの電波に対して波面が直
交するようにビームの指向方向を制御するビーム制御部
と、ビーム制御部をしてビームの指向方向の近傍でビー
ムを振動せしめ、その際の受信部からの受信レベル信号
より、ビームの指向方向とターゲット方向の角度誤差を
検出するとともにビーム指向方向指令角を角度誤差補正
し、角度誤差補正されたビーム指向方向指令角に基づい
てビーム制御部を制御して、各アンテナ部の可変移相器
の位相量を設定する追尾処理部とを備えたことにより、
アンテナよりの信号を受信部で受信復調し、その受信レ
ベル信号を用いて、追尾処理部でターゲット方向とビー
ム指向方向の角度誤差を検出し、ビームの指向方向を最
適に調整するようにしたので、複数の素子アンテナから
なる素子ブロックを1単位とした素子アンテナ面を切換
える時に、位相とびを小さく抑えることができ、アンテ
ナ面を切換える時に性能劣化を起こさない電子ビーム走
査アンテナ装置が得られる効果がある。
As described above, according to the present invention, the moving
An electron beam scanning device mounted on the body to track the target
In antenna device, a multiple antenna portion having a plurality of variable phase shifters, each changing the phase of a plurality of element antennas and each antenna element, and a switch for selecting a plurality of antenna units, the switch Receiving a signal from the selected antenna unit, a receiving unit for angle error correction that outputs the reception level signal , position information of the moving body,
Obtained from posture information and position information of the target to be tracked
Based on the beam pointing direction command angle, the switch is controlled to select the antenna unit, and the phase amount of the variable phase shifter
To set the wavefront to
A beam controller that controls the directivity direction of the beam to intersect each, and a beam control unit vibrated beam in the vicinity of the pointing direction of the beam, the reception level signals from the receiver during its
The angle error between the beam direction and the target direction.
Detects and corrects beam pointing direction command angle for angle error
Based on the angle-corrected beam pointing direction command angle.
Control the beam controller, and change the phase shifter of each antenna
And a tracking processing unit that sets the phase amount of
Since the signal from the antenna is received and demodulated by the receiver and the received signal is used to detect the angle error between the target direction and the beam direction by the tracking processing unit, and adjusts the beam direction optimally. When switching an element antenna surface with an element block composed of a plurality of element antennas as one unit, the phase jump can be suppressed small, and the effect of obtaining an electron beam scanning antenna device that does not cause performance degradation when switching the antenna surface can be obtained. is there.

【0062】また、この発明によれば、角度補正用の受
信部として、本アンテナ装置を使用する受信装置を用い
るようにしたので、電子ビーム走査アンテナ装置が本来
装備している通信信号用の受信装置を、ビーム補正用の
受信部としても使用することができ、ビーム補正のため
だけの専用の受信部を省略して、装置を簡単かつ安価に
構成できるという効果がある。
Further, according to the present invention, the receiving device using the present antenna device is used as the receiving portion for angle correction, so that the receiving device for the communication signal originally provided in the electron beam scanning antenna device is used. The apparatus can also be used as a receiving section for beam correction, and there is an effect that a dedicated receiving section only for beam correction can be omitted and the apparatus can be configured simply and inexpensively.

【0063】また、この発明によれば、追尾処理部に、
極性が交互に変化するローブスイッチ信号を発生するロ
ーブスイッチ信号発生器と、ローブスイッチ信号に同期
してオフセットが加えられたビームに対応する、受信部
からの受信レベル信号を用いてビームの角度誤差を検出
する誤差検出器とを有し、ビーム制御部に、ローブスイ
ッチ信号をビーム指令角に加算する第1の加算器と、角
度誤差に基づく信号をこの第1の加算器の出力に加算す
る第2の加算器とを設けて、ローブスイッチ信号により
ビームにオフセットを加え、そのオフセットが加えられ
たビームに対応する受信部の出力よりビームの角度誤差
を検出してこれを補正するようにし、かつそのローブス
イッチ信号を常時発生するようにしたので、ビームに連
続的に補正がかかり、ビーム指向方向指令角が高精度で
なくても済み、指向方向指令角を得るためのセンサ等の
構成が簡単で済むという効果がある。
According to the present invention, the tracking processing unit includes
A lobe switch signal generator for generating a lobe switch signal having alternating polarities, and a receiver corresponding to a beam having an offset added in synchronization with the lobe switch signal
An error detector for detecting an angle error of the beam using the reception level signal from the first controller, a first adder for adding the lobe switch signal to the beam command angle in the beam controller, and a signal based on the angle error. And a second adder that adds the offset to the output of the first adder, adds an offset to the beam by a lobe switch signal, and obtains the beam angle from the output of the receiving unit corresponding to the offset-added beam. Since the error is detected and corrected, and the lobe switch signal is always generated, the beam is continuously corrected, and the beam pointing direction command angle does not need to be high precision. There is an effect that the configuration of a sensor or the like for obtaining the direction command angle is simple.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施例による電子ビーム走査
アンテナ装置を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electron beam scanning antenna device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第1の実施例によるローブスイッチ
方式の角度誤差検出原理図である。
FIG. 2 is a principle diagram of an angle error detection of a lobe switch system according to a first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第1の実施例によるローブスイッチ
方式の基準信号と誤差信号のパターン図である。
FIG. 3 is a pattern diagram of a reference signal and an error signal of the lobe switch system according to the first embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第1の実施例による電子ビーム走査
アンテナ装置のビームオフセットと角度誤差検出/補正
部を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a beam offset and angle error detection / correction unit of the electron beam scanning antenna device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】従来の電子ビーム走査アンテナ装置のアンテナ
部を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an antenna unit of a conventional electron beam scanning antenna device.

【図6】従来の電子ビーム走査アンテナ装置を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional electron beam scanning antenna device.

【図7】従来の電子ビーム走査アンテナの位相誤差を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a phase error of a conventional electron beam scanning antenna.

【図8】この発明の第2の実施例による電子ビーム走査
アンテナ装置のビームオフセットと角度誤差検出/補正
部を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a beam offset and angle error detection / correction unit of an electron beam scanning antenna device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アンテナ面1 2 アンテナ面2 3 アンテナ面3 4 アンテナ面4 5 素子アンテナ 6 可変移相器 7 合成分配器 8 切換器 9 ビーム制御器 9a ローブスイッチ信号加算器 9b 角度誤差補正器 10 受信部 11 追尾処理部 11a 誤差検出器 11d ローブスイッチ信号発生器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna surface 1 2 Antenna surface 2 3 Antenna surface 3 4 Antenna surface 4 5 Element antenna 6 Variable phase shifter 7 Synthetic distributor 8 Switcher 9 Beam controller 9a Lobe switch signal adder 9b Angle error corrector 10 Receiver 11 Tracking processing unit 11a Error detector 11d Lobe switch signal generator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅野 正利 千葉県松戸市松飛台50 防衛庁宿舎3− 506 (72)発明者 伊藤 富美夫 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機株式会社 通信機製作所内 (56)参考文献 特開 平4−242302(JP,A) 特開 平5−152826(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 3/00 - 3/46 G01S 3/44 G01S 7/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masatoshi Sugano 50 Matsuhidai, Matsudo-shi, Chiba 3-506, Japan Defense Agency 3-506 (72) Inventor Tomio Ito 8-1-1 Honcho Tsukaguchi, Amagasaki-shi, Hyogo Mitsubishi Electric Corporation (56) References JP-A-4-242302 (JP, A) JP-A-5-152826 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01Q 3/00 -3/46 G01S 3/44 G01S 7/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 移動体に搭載され、ターゲットを追尾す
る電子ビーム走査アンテナ装置において、 それぞれが複数の素子アンテナと各素子アンテナの位相
量を変化させる複数の可変移相器とを有する数のアン
テナ部と、 上記複数のアンテナ部を選択するためのスイッチと、 該スイッチにより選択されたアンテナ部からの信号を受
信し、その受信レベル信号を出力する角度誤差補正用の
受信部と、上記移動体の位置情報、姿勢情報、及び追尾するターゲ
ットの位置情報より求めたビーム指向方向指令角に基づ
いて、 上記スイッチを制御してアンテナ部を選択すると
ともに、上記可変移相器の位相量を設定してターゲット
方向からの電波に対して波面が直交するようにビーム
指向方向を制御するビーム制御部と、 該ビーム制御部をして上記ビームの指向方向の近傍でビ
ームを振動せしめ、その際の上記受信部からの受信レベ
信号より、上記ビームの指向方向と上記ターゲット方
向の角度誤差を検出するとともに上記ビーム指向方向指
令角を角度誤差補正し、角度誤差補正されたビーム指向
方向指令角に基づいて上記ビーム制御部を制御して、上
記各アンテナ部の可変移相器の位相量を設定する追尾処
理部とを備えたことを特徴とする電子ビーム走査アンテ
ナ装置。
1. A target mounted on a moving object to track a target
That in an electron beam scanning antenna device, a multiple antenna portion having a plurality of variable phase shifters, each changing the phase of a plurality of element antennas and each antenna element, for selecting said plurality of antenna portions A switch, a receiving unit for receiving a signal from the antenna unit selected by the switch, and outputting a reception level signal thereof, for correcting an angular error ; and positional information, attitude information, and a tracking target of the moving object.
Based on the beam pointing direction command angle obtained from the
There are, as well as selecting the antenna unit by controlling the switch, by setting the phase amount of the variable phase shifter target
Beam so wavefronts perpendicular to radio waves from directions
A beam controller for controlling the pointing direction, and the beam controller vibrated beam in the vicinity of the pointing direction of the beam, received from the receiver during its level
From Le signal, directivity direction and the target direction of the beam
Directional angle error is detected and the beam
Angle error correction for command angle, beam pointing corrected for angle error
By controlling the beam controller based on the direction command angle,
A tracking processing unit for setting a phase amount of a variable phase shifter of each antenna unit .
【請求項2】 請求項1記載の電子ビーム走査アンテナ
装置において、上記角度誤差補正用の受信部として本ア
ンテナ装置を使用する受信装置を使用したことを特徴と
する電子ビーム走査アンテナ装置。
2. The electron beam scanning antenna device according to claim 1, wherein a receiving device using the present antenna device is used as a receiving unit for correcting the angle error.
【請求項3】 請求項1記載の電子ビーム走査アンテナ
装置において、 上記追尾処理部は、 極性が交互に変化するローブスイッチ信号を発生するロ
ーブスイッチ信号発生器と、 上記ローブスイッチ信号に同期してオフセットが加えら
れたビームに対応する、上記受信部からの受信レベル信
を用いて上記ビームの角度誤差を検出する誤差検出器
とを有し、 上記ビーム制御部は、 上記ローブスイッチ信号をビーム指令角に加算する第1
の加算器と、 上記角度誤差に基づく信号をこの第1の加算器の出力に
加算する第2の加算器とを有することを特徴とする電子
ビーム走査アンテナ装置。
3. The electron beam scanning antenna device according to claim 1, wherein the tracking processing unit includes a lobe switch signal generator that generates a lobe switch signal whose polarity alternates, and a lobe switch signal generator that synchronizes with the lobe switch signal. The reception level signal from the receiver corresponding to the beam to which the offset has been added.
And a error detector for detecting an angle error of the beam using a No., the beam control unit, first for adding said lobes switch signal to the beam command angle
An electron beam scanning antenna device, comprising: an adder of (1) and a second adder for adding a signal based on the angle error to an output of the first adder.
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