JPH05136622A - フエーズドアレイアンテナ位相測定回路 - Google Patents
フエーズドアレイアンテナ位相測定回路Info
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- JPH05136622A JPH05136622A JP3327102A JP32710291A JPH05136622A JP H05136622 A JPH05136622 A JP H05136622A JP 3327102 A JP3327102 A JP 3327102A JP 32710291 A JP32710291 A JP 32710291A JP H05136622 A JPH05136622 A JP H05136622A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims 3
- RDYMFSUJUZBWLH-UHFFFAOYSA-N endosulfan Chemical compound C12COS(=O)OCC2C2(Cl)C(Cl)=C(Cl)C1(Cl)C2(Cl)Cl RDYMFSUJUZBWLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 abstract 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/267—Phased-array testing or checking devices
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 送受信の周波数の異なるフェーズドアレイア
ンテナにおいて、装置規模が小さく回路制御の簡単な位
相測定回路を実現すること。 【構成】 フェーズドアレイアンテナの持つ送信機１５
から位相測定のための試験信号を送出し、その試験信号
を送信または受信するためのテストアンテナ１０と、テ
ストアンテナ１０で受信した送信周波数帯の電波を受信
周波数帯の電波に周波数変換するテストトランスレータ
１３とを備え、被測定フェーズドアレイアンテナの送信
信号端子と受信信号端子の間で信号のループを組む構成
とした。
ンテナにおいて、装置規模が小さく回路制御の簡単な位
相測定回路を実現すること。 【構成】 フェーズドアレイアンテナの持つ送信機１５
から位相測定のための試験信号を送出し、その試験信号
を送信または受信するためのテストアンテナ１０と、テ
ストアンテナ１０で受信した送信周波数帯の電波を受信
周波数帯の電波に周波数変換するテストトランスレータ
１３とを備え、被測定フェーズドアレイアンテナの送信
信号端子と受信信号端子の間で信号のループを組む構成
とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、位相測定回路に関
し、例えば衛星通信の分野で使用されるフェーズドアレ
イアンテナのように、目的とする対象に対して電波を送
信または受信する際、送信と受信の周波数が異なるフェ
ーズドアレイアンテナの各素子への位相設定、あるいは
故障診断のためのものに関するものである。
し、例えば衛星通信の分野で使用されるフェーズドアレ
イアンテナのように、目的とする対象に対して電波を送
信または受信する際、送信と受信の周波数が異なるフェ
ーズドアレイアンテナの各素子への位相設定、あるいは
故障診断のためのものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、例えば特開昭５５−１７０１５
９号公報に示された従来のフェーズドアレイアンテナ位
相測定回路に関するブロック図であり、また、図５は送
信及び受信の両機能を有するフェーズドアレイアンテナ
の従来の位相測定回路に関するブロック図である。ここ
で、図において、１i （ｉ＝１〜ｎ）は素子アンテナ、
２i （ｉ＝１〜ｎ）は素子アンテナ１iの受信信号の位
相量を変えるための受信用移相器、３i （ｉ＝１〜ｎ）
は素子アンテナ１i の送信信号の位相量を変えるための
送信用移相器、４は受信用移相器２i 及び送信用移相器
３i の位相を制御するための制御回路、５は素子アンテ
ナ１i からの受信信号を合成するための合成回路、６は
素子アンテナ１i に送信信号を分配するための分配回
路、７は受信信号端子、８は送信信号端子、９はこれら
素子アンテナ１i ，受信用移相器２i ，送信用移相器３
i ，制御回路４，合成回路５，分配回路６，受信信号端
子７及び送信信号端子８から構成されるフェーズドアレ
イアンテナ、１０はフェーズドアレイアンテナ９の位相
測定のための試験信号を送出または受信するためのテス
トアンテナ、１１はテストアンテナ１０ａを経由してフ
ェーズドアレイアンテナ９の位相測定のための試験信号
を送出する信号発生器、１２はテストアンテナ１０ｂで
受信したフェーズドアレイアンテナ９が送出した位相測
定のための試験信号を受信する受信機である。
９号公報に示された従来のフェーズドアレイアンテナ位
相測定回路に関するブロック図であり、また、図５は送
信及び受信の両機能を有するフェーズドアレイアンテナ
の従来の位相測定回路に関するブロック図である。ここ
で、図において、１i （ｉ＝１〜ｎ）は素子アンテナ、
２i （ｉ＝１〜ｎ）は素子アンテナ１iの受信信号の位
相量を変えるための受信用移相器、３i （ｉ＝１〜ｎ）
は素子アンテナ１i の送信信号の位相量を変えるための
送信用移相器、４は受信用移相器２i 及び送信用移相器
３i の位相を制御するための制御回路、５は素子アンテ
ナ１i からの受信信号を合成するための合成回路、６は
素子アンテナ１i に送信信号を分配するための分配回
路、７は受信信号端子、８は送信信号端子、９はこれら
素子アンテナ１i ，受信用移相器２i ，送信用移相器３
i ，制御回路４，合成回路５，分配回路６，受信信号端
子７及び送信信号端子８から構成されるフェーズドアレ
イアンテナ、１０はフェーズドアレイアンテナ９の位相
測定のための試験信号を送出または受信するためのテス
トアンテナ、１１はテストアンテナ１０ａを経由してフ
ェーズドアレイアンテナ９の位相測定のための試験信号
を送出する信号発生器、１２はテストアンテナ１０ｂで
受信したフェーズドアレイアンテナ９が送出した位相測
定のための試験信号を受信する受信機である。
【０００３】次に図４に従って動作について説明する。
フェーズドアレイアンテナの全アレイ動作状態において
合成電界ベクトルは各素子アンテナ１i の電界ベクトル
和で表わされる。ここで、第ｉ番目の素子アンテナ１i
の電界ベクトルＥi ｅｘｐ（ｊφi ) （Ｅi ：振幅、φ
i ：位相、ｊ：虚数単位）とし、第ｉ番目の素子アンテ
ナ１i をΔ度変化させた時の合成電界ベクトルは次式で
表わされる。
フェーズドアレイアンテナの全アレイ動作状態において
合成電界ベクトルは各素子アンテナ１i の電界ベクトル
和で表わされる。ここで、第ｉ番目の素子アンテナ１i
の電界ベクトルＥi ｅｘｐ（ｊφi ) （Ｅi ：振幅、φ
i ：位相、ｊ：虚数単位）とし、第ｉ番目の素子アンテ
ナ１i をΔ度変化させた時の合成電界ベクトルは次式で
表わされる。
【０００４】 Ｅ1 ＝Ｅ0 ｅｘｐ（ｊφ0 ) −Ｅi ｅｘｐ（ｊφi ) （１−ｅｘｐ（ｊΔ）） …(1)
【０００５】式(1) を変形すれば次のようになる。
【０００６】 ｜Ｅ1 ｜2 ／Ｅ0 2 ＝（Ｙ2 ＋Ｋ2 ）＋２ＹＫＣｃｏｓ（Δ＋Δ0 ）…(2)
【０００７】但し、
【０００８】 Ｙ2 ＝（ｃｏｓＸ−Ｋ）2 ＋ｓｉｎ2 Ｘ …(3)
【０００９】 ｔａｎΔ0 ＝ｓｉｎＸ／（ｃｏｓＸ−Ｋ） …(4)
【００１０】 Ｋ＝Ｅn ／Ｅ0 （相対振幅） …(5)
【００１１】 Ｘ＝φi −φ0 （相対位相） …(6)
【００１２】ここで、式(2) の最大値と最小値の比をｒ
2 とすれば、
2 とすれば、
【００１３】 ｒ2 ＝（Ｙ＋Ｋ）2 ／（Ｙ−Ｋ）2 …(7)
【００１４】となる。また、式(2) より、−Δ0 は｜Ｅ
1 ｜2 ／Ｅ0 2 、即ち相対電力の最大値を与える位相変
化量であり、これらｒとΔ0 は式(2) の相対電力の測定
により求まる。
1 ｜2 ／Ｅ0 2 、即ち相対電力の最大値を与える位相変
化量であり、これらｒとΔ0 は式(2) の相対電力の測定
により求まる。
【００１５】即ち、受信用フェーズドアレイアンテナの
場合、信号発生器１１からの信号をテストアンテナ１０
から送出し、第ｉ番目の素子アンテナ１i で受信した信
号を制御回路４によって受信用移相器２i の位相を変化
させ、これらの信号を合成回路５によって合成し、その
時、受信信号端子７からの信号の変化の最大最小比ｒ及
び最大点に達する位相量Δ0 を測定により求め、かつ式
(1) 〜(7) を用いることにより第ｉ番目の素子アンテナ
１i の相対振幅及び相対位相が得られる。これを全素子
アンテナに対して測定，計算を行うことによって、すべ
ての素子アンテナ１i （ｉ＝１〜ｎ）の相対振幅及び相
対位相が得られる。
場合、信号発生器１１からの信号をテストアンテナ１０
から送出し、第ｉ番目の素子アンテナ１i で受信した信
号を制御回路４によって受信用移相器２i の位相を変化
させ、これらの信号を合成回路５によって合成し、その
時、受信信号端子７からの信号の変化の最大最小比ｒ及
び最大点に達する位相量Δ0 を測定により求め、かつ式
(1) 〜(7) を用いることにより第ｉ番目の素子アンテナ
１i の相対振幅及び相対位相が得られる。これを全素子
アンテナに対して測定，計算を行うことによって、すべ
ての素子アンテナ１i （ｉ＝１〜ｎ）の相対振幅及び相
対位相が得られる。
【００１６】また、従来の送信機能と受信機能を有する
フェーズドアレイアンテナ位相測定回路においては、図
５に示すように、図４の受信系の位相測定の回路に加え
て、送信信号端子８からの信号は、分配回路６で分配さ
れ、制御回路４からの信号により制御された送信用移相
器３i で位相を変化させ、素子アンテナ１i に励振され
空間に放射される。この信号がテストアンテナ１０ｂを
経由して、試験用受信機１２で受信される。この信号の
変化の最大最小比ｒ及び最大点に達する位相量Δ0 を測
定により求め、式(1)〜(7) を用いて第ｉ番目の素子ア
ンテナ１i の送信系の相対振幅及び相対位相が得られ
る。これを全素子アンテナに対して測定，計算を行うこ
とによって、すべての素子アンテナ１i （ｉ＝１〜ｎ）
の送信系相対振幅及び相対位相が得られる。
フェーズドアレイアンテナ位相測定回路においては、図
５に示すように、図４の受信系の位相測定の回路に加え
て、送信信号端子８からの信号は、分配回路６で分配さ
れ、制御回路４からの信号により制御された送信用移相
器３i で位相を変化させ、素子アンテナ１i に励振され
空間に放射される。この信号がテストアンテナ１０ｂを
経由して、試験用受信機１２で受信される。この信号の
変化の最大最小比ｒ及び最大点に達する位相量Δ0 を測
定により求め、式(1)〜(7) を用いて第ｉ番目の素子ア
ンテナ１i の送信系の相対振幅及び相対位相が得られ
る。これを全素子アンテナに対して測定，計算を行うこ
とによって、すべての素子アンテナ１i （ｉ＝１〜ｎ）
の送信系相対振幅及び相対位相が得られる。
【００１７】また、図６は例えば特開昭５７−１６２８
０３号公報に示された従来のアンテナ診断装置に関する
ブロック図であり、これは測定演算回路および診断回路
により素子アンテナの位相，振幅を設定処理している例
を示している。図において、１０１は素子アンテナ、１
０２は素子アンテナ１０１の送信信号の位相量を変える
ための移相器、１０３は素子アンテナ１０１に送信信号
を分配するための分配回路、１０４は送信源、１０８は
送信源、１０９は対向アンテナ、１１１は移相器１０２
を制御する制御回路、１１２は全ての素子アンテナの合
成受信出力のレベル変化を測定して各素子アンテナの振
幅，位相を演算する測定演算回路、１１３はその測定演
算結果と基準値とを比較，診断する診断回路、１１０は
アレイアンテナに対し送信源１０４からの信号を供給す
るか、対向アンテナ１０９からの受信電波を制御回路１
１１に供給するかを切換えるためのスイッチである。
０３号公報に示された従来のアンテナ診断装置に関する
ブロック図であり、これは測定演算回路および診断回路
により素子アンテナの位相，振幅を設定処理している例
を示している。図において、１０１は素子アンテナ、１
０２は素子アンテナ１０１の送信信号の位相量を変える
ための移相器、１０３は素子アンテナ１０１に送信信号
を分配するための分配回路、１０４は送信源、１０８は
送信源、１０９は対向アンテナ、１１１は移相器１０２
を制御する制御回路、１１２は全ての素子アンテナの合
成受信出力のレベル変化を測定して各素子アンテナの振
幅，位相を演算する測定演算回路、１１３はその測定演
算結果と基準値とを比較，診断する診断回路、１１０は
アレイアンテナに対し送信源１０４からの信号を供給す
るか、対向アンテナ１０９からの受信電波を制御回路１
１１に供給するかを切換えるためのスイッチである。
【００１８】次に図６に従って動作について説明する。
全アレイの動作状態において、各素子アンテナ１０１の
振幅，位相を診断する場合は、スイッチ１１０を制御回
路１１１側につなぎかえ、同時に送信源１０８を動作さ
せ、対向アンテナ１０９より電波を送信する状態にす
る。かくして、図４，図５の装置におけるのと同様の測
定理論に基づいて、制御回路１１１により各素子アンテ
ナ１０１について順次移相器１０２により位相を変化さ
せ、同時に測定演算回路１１２によりこのときの全ての
アレイの合成受信出力レベルの変化を測定して、各素子
アンテナ１０１の振幅，位相を算出し、この結果を診断
回路１１３に送り込む。診断回路１１３においては、例
えばこのフェイズドアレイアンテナの動作開始時点にお
いて、各素子アンテナ１０１の設定位相条件，周波数，
偏波，対向アンテナ１０９の設置位置などを同じにし
て、対向アンテナ１０９からの電波を受信し、測定，算
出された各素子アンテナの振幅，位相量が記憶されてお
り、この動作開始時の振幅，位相を基準値として先の測
定結果が比較対応される。この診断の結果、基準位相に
比べて位相ずれが生じている素子についてはそのずれを
補正するように対応する移相器１０２の制御を変える。
全アレイの動作状態において、各素子アンテナ１０１の
振幅，位相を診断する場合は、スイッチ１１０を制御回
路１１１側につなぎかえ、同時に送信源１０８を動作さ
せ、対向アンテナ１０９より電波を送信する状態にす
る。かくして、図４，図５の装置におけるのと同様の測
定理論に基づいて、制御回路１１１により各素子アンテ
ナ１０１について順次移相器１０２により位相を変化さ
せ、同時に測定演算回路１１２によりこのときの全ての
アレイの合成受信出力レベルの変化を測定して、各素子
アンテナ１０１の振幅，位相を算出し、この結果を診断
回路１１３に送り込む。診断回路１１３においては、例
えばこのフェイズドアレイアンテナの動作開始時点にお
いて、各素子アンテナ１０１の設定位相条件，周波数，
偏波，対向アンテナ１０９の設置位置などを同じにし
て、対向アンテナ１０９からの電波を受信し、測定，算
出された各素子アンテナの振幅，位相量が記憶されてお
り、この動作開始時の振幅，位相を基準値として先の測
定結果が比較対応される。この診断の結果、基準位相に
比べて位相ずれが生じている素子についてはそのずれを
補正するように対応する移相器１０２の制御を変える。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】従来のフェーズドアレ
イアンテナ位相測定回路は以上のように構成されている
ので、例えば、衛星通信用等の送信機能と受信機能を有
するフェーズドアレイアンテナの位相測定回路は、送信
系と受信系との測定回路を別々に設けることが必要であ
り、装置が大規模になり、また回路の制御が複雑になる
等の問題があった。また、位相測定回路を故障診断用と
してフェーズドアレイアンテナに組み込む場合、その規
模の複雑さが特に問題となっていた。
イアンテナ位相測定回路は以上のように構成されている
ので、例えば、衛星通信用等の送信機能と受信機能を有
するフェーズドアレイアンテナの位相測定回路は、送信
系と受信系との測定回路を別々に設けることが必要であ
り、装置が大規模になり、また回路の制御が複雑になる
等の問題があった。また、位相測定回路を故障診断用と
してフェーズドアレイアンテナに組み込む場合、その規
模の複雑さが特に問題となっていた。
【００２０】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、送信機能と受信機能を有し、
かつ送信と受信の周波数の異なるフェーズドアレイアン
テナにおいて、装置規模が小さく、かつ回路制御の簡単
なフェーズドアレイアンテナ位相測定回路が実現できる
とともに、故障診断回路を内蔵したフェーズドアレイア
ンテナを提供することができるフェーズドアレイアンテ
ナ位相測定回路を得ることを目的とする。
るためになされたもので、送信機能と受信機能を有し、
かつ送信と受信の周波数の異なるフェーズドアレイアン
テナにおいて、装置規模が小さく、かつ回路制御の簡単
なフェーズドアレイアンテナ位相測定回路が実現できる
とともに、故障診断回路を内蔵したフェーズドアレイア
ンテナを提供することができるフェーズドアレイアンテ
ナ位相測定回路を得ることを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】この発明に係るフェーズ
ドアレイアンテナ位相測定回路は、フェーズドアレイア
ンテナの持つ送信機から位相測定のための試験信号を送
出し、一方、テストアンテナで受信した信号を受信帯の
周波数に周波数変換するテストトランスレータを備え、
さらにフェーズドアレイアンテナの持つ受信機でこの試
験信号を受信するよう構成したものである。
ドアレイアンテナ位相測定回路は、フェーズドアレイア
ンテナの持つ送信機から位相測定のための試験信号を送
出し、一方、テストアンテナで受信した信号を受信帯の
周波数に周波数変換するテストトランスレータを備え、
さらにフェーズドアレイアンテナの持つ受信機でこの試
験信号を受信するよう構成したものである。
【００２２】また、この発明に係るフェーズドアレイア
ンテナ位相測定回路は、テストアンテナとして被測定フ
ェーズドアレイアンテナの素子アンテナのひとつを用い
るとともに、このテストアンテナで受信した送信周波数
帯の電波を受信周波数帯の電波に周波数変換するテスト
トランスレータを被測定フェーズドアレイアンテナに内
蔵するようにしたものである。
ンテナ位相測定回路は、テストアンテナとして被測定フ
ェーズドアレイアンテナの素子アンテナのひとつを用い
るとともに、このテストアンテナで受信した送信周波数
帯の電波を受信周波数帯の電波に周波数変換するテスト
トランスレータを被測定フェーズドアレイアンテナに内
蔵するようにしたものである。
【００２３】さらに、この発明に係るフェーズドアレイ
アンテナ位相測定回路は、素子アンテナのひとつで構成
したテストアンテナの励振端子を、テストトランスレー
タと移相器のいずれに接続するかを切り換えるための切
換回路をも被測定フェーズドアレイアンテナに内蔵する
ようにしたものである。
アンテナ位相測定回路は、素子アンテナのひとつで構成
したテストアンテナの励振端子を、テストトランスレー
タと移相器のいずれに接続するかを切り換えるための切
換回路をも被測定フェーズドアレイアンテナに内蔵する
ようにしたものである。
【００２４】
【作用】この発明におけるフェーズドアレイアンテナ位
相測定回路は、フェーズドアレイアンテナの持つ送信機
から位相測定のための試験信号を送出し、一方、テスト
アンテナで受信したこの試験信号はテストトランスレー
タで受信帯の周波数に周波数変換されてフェーズドアレ
イアンテナに送出され、フェーズドアレイアンテナの持
つ受信機に導かれ、この試験信号を受信機で受信するこ
とにより、フェーズドアレイアンテナの送信信号端子と
受信信号端子の間で信号のループを組むことにより、送
信系と受信系の位相測定ができる。
相測定回路は、フェーズドアレイアンテナの持つ送信機
から位相測定のための試験信号を送出し、一方、テスト
アンテナで受信したこの試験信号はテストトランスレー
タで受信帯の周波数に周波数変換されてフェーズドアレ
イアンテナに送出され、フェーズドアレイアンテナの持
つ受信機に導かれ、この試験信号を受信機で受信するこ
とにより、フェーズドアレイアンテナの送信信号端子と
受信信号端子の間で信号のループを組むことにより、送
信系と受信系の位相測定ができる。
【００２５】また、この発明におけるフェーズドアレイ
アンテナ位相測定回路は、フェーズドアレイアンテナの
素子アンテナのひとつにテストトランスレータを設け、
その素子アンテナにテストアンテナとしての機能を持た
せる構成とすることにより、故障診断回路を内蔵するこ
とが可能となる。
アンテナ位相測定回路は、フェーズドアレイアンテナの
素子アンテナのひとつにテストトランスレータを設け、
その素子アンテナにテストアンテナとしての機能を持た
せる構成とすることにより、故障診断回路を内蔵するこ
とが可能となる。
【００２６】さらに、この発明におけるフェーズドアレ
イアンテナ位相測定回路は、フェーズドアレイアンテナ
のビームを形成する役割と、フェーズドアレイアンテナ
の各素子アンテナの位相を測定するためのテストアンテ
ナとしての役割を切り換えるための切換回路を内蔵する
ことにより、被測定フェーズドアレイアンテナのビーム
形成の性能を損なうことなく、フェーズドアレイアンテ
ナの各素子への位相測定が実現可能となる。
イアンテナ位相測定回路は、フェーズドアレイアンテナ
のビームを形成する役割と、フェーズドアレイアンテナ
の各素子アンテナの位相を測定するためのテストアンテ
ナとしての役割を切り換えるための切換回路を内蔵する
ことにより、被測定フェーズドアレイアンテナのビーム
形成の性能を損なうことなく、フェーズドアレイアンテ
ナの各素子への位相測定が実現可能となる。
【００２７】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は本発明の一実施例による送信及び受信の両
機能を有するフェーズドアレイアンテナの位相測定回路
に関するブロック図である。ここで、図１において、１
i （ｉ＝１〜ｎ）は素子アンテナ、２i （ｉ＝１〜ｎ）
は素子アンテナ１i の受信信号の位相量を変えるための
受信用移相器、３i （ｉ＝１〜ｎ）は素子アンテナ１i
の送信信号の位相量を変えるための送信用移相器、４は
受信用移相器２i 及び送信用移相器３i の位相を制御す
る制御回路、５は素子アンテナ１i からの受信信号を合
成するための合成回路、６は素子アンテナ１i に送信信
号を分配するための分配回路、７は受信信号端子、８は
送信信号端子、９はこれら素子アンテナ１i ，受信用移
相器２i ，送信用移相器３i ，制御回路４，合成回路
５，分配回路６，受信信号端子７及び送信信号端子８か
ら構成されるフェーズドアレイアンテナ、１０はフェー
ズドアレイアンテナ９の位相測定のための試験信号を送
出または受信するためのテストアンテナ、１３はテスト
アンテナ１０で受信した信号を信号帯の周波数に周波数
変換するテストトランスレータ、１４はフェーズドアレ
イアンテナ９からの信号を受信する受信機、１５はフェ
ーズドアレイアンテナ９へ送信信号を送出する送信機で
ある。
する。図１は本発明の一実施例による送信及び受信の両
機能を有するフェーズドアレイアンテナの位相測定回路
に関するブロック図である。ここで、図１において、１
i （ｉ＝１〜ｎ）は素子アンテナ、２i （ｉ＝１〜ｎ）
は素子アンテナ１i の受信信号の位相量を変えるための
受信用移相器、３i （ｉ＝１〜ｎ）は素子アンテナ１i
の送信信号の位相量を変えるための送信用移相器、４は
受信用移相器２i 及び送信用移相器３i の位相を制御す
る制御回路、５は素子アンテナ１i からの受信信号を合
成するための合成回路、６は素子アンテナ１i に送信信
号を分配するための分配回路、７は受信信号端子、８は
送信信号端子、９はこれら素子アンテナ１i ，受信用移
相器２i ，送信用移相器３i ，制御回路４，合成回路
５，分配回路６，受信信号端子７及び送信信号端子８か
ら構成されるフェーズドアレイアンテナ、１０はフェー
ズドアレイアンテナ９の位相測定のための試験信号を送
出または受信するためのテストアンテナ、１３はテスト
アンテナ１０で受信した信号を信号帯の周波数に周波数
変換するテストトランスレータ、１４はフェーズドアレ
イアンテナ９からの信号を受信する受信機、１５はフェ
ーズドアレイアンテナ９へ送信信号を送出する送信機で
ある。
【００２８】次に動作について説明する。送信機１５か
らの送信周波数ｆTXの信号はフェーズドアレイアンテナ
９の送信信号端子８を経由して、分配回路６に導かれ、
ここで、分配され移相器２i を経由して素子アンテナ１
i から空間に放射される。これらの信号はテストアンテ
ナ１０で受信され、テストトランスレータ１３で受信周
波数ｆRXに周波数変換され、再度テストアンテナ１０か
ら空間に放射される。この受信周波数の信号は素子アン
テナ１i で受信され、受信用移相器２i を経由して合成
回路５へと導かれる。合成回路５において、ｎ個の素子
アンテナ１iからの信号は合成され、受信信号端子７を
経由して、受信機１で受信される。このように、フェー
ズドアレイアンテナ９の送信信号端子８と受信信号端子
７の間で信号のループが形成される。
らの送信周波数ｆTXの信号はフェーズドアレイアンテナ
９の送信信号端子８を経由して、分配回路６に導かれ、
ここで、分配され移相器２i を経由して素子アンテナ１
i から空間に放射される。これらの信号はテストアンテ
ナ１０で受信され、テストトランスレータ１３で受信周
波数ｆRXに周波数変換され、再度テストアンテナ１０か
ら空間に放射される。この受信周波数の信号は素子アン
テナ１i で受信され、受信用移相器２i を経由して合成
回路５へと導かれる。合成回路５において、ｎ個の素子
アンテナ１iからの信号は合成され、受信信号端子７を
経由して、受信機１で受信される。このように、フェー
ズドアレイアンテナ９の送信信号端子８と受信信号端子
７の間で信号のループが形成される。
【００２９】ここで、受信系の各素子アンテナ１i の位
相測定を行う場合には、制御回路４によって受信用移相
器２i の位相を変化させ、その時の受信機１４からの信
号を測定し、この変化の最大最小比ｒ及び最大点に達す
る位相量Δ0 を測定により求め、式(1) 〜式(7) を用い
て第ｉ番目の素子アンテナ１i の受信系の相対振幅及び
相対位相を得る。これをすべての素子アンテナに対して
測定，計算を行うことによって、すべての素子アンテナ
１i （ｉ＝１〜ｎ）の受信系の相対振幅及び相対位相が
得られる。なお、この時送信用移相器３i は制御回路４
により、位相は変化させない。
相測定を行う場合には、制御回路４によって受信用移相
器２i の位相を変化させ、その時の受信機１４からの信
号を測定し、この変化の最大最小比ｒ及び最大点に達す
る位相量Δ0 を測定により求め、式(1) 〜式(7) を用い
て第ｉ番目の素子アンテナ１i の受信系の相対振幅及び
相対位相を得る。これをすべての素子アンテナに対して
測定，計算を行うことによって、すべての素子アンテナ
１i （ｉ＝１〜ｎ）の受信系の相対振幅及び相対位相が
得られる。なお、この時送信用移相器３i は制御回路４
により、位相は変化させない。
【００３０】一方、送信系の各素子アンテナ１i の位相
測定を行う場合には、制御回路４によって送信用移相器
３i の位相を変化させ、その時の受信機１４からの信号
を測定し、この変化の最大最小比ｒ及び最大点に達する
位相量Δ0 を測定により求め、式(1) 〜(7) を用いて第
ｉ番目の素子アンテナ１i の送信系の相対振幅及び相対
位相を得られる。これをすべての素子アンテナに対して
測定，計算を行うことよって、すべての素子アンテナ１
i （ｉ＝１〜ｎ）の送信系の相対振幅及び相対位相を得
る。なお、この時受信用移相器２i は制御回路４により
位相は変化させない。
測定を行う場合には、制御回路４によって送信用移相器
３i の位相を変化させ、その時の受信機１４からの信号
を測定し、この変化の最大最小比ｒ及び最大点に達する
位相量Δ0 を測定により求め、式(1) 〜(7) を用いて第
ｉ番目の素子アンテナ１i の送信系の相対振幅及び相対
位相を得られる。これをすべての素子アンテナに対して
測定，計算を行うことよって、すべての素子アンテナ１
i （ｉ＝１〜ｎ）の送信系の相対振幅及び相対位相を得
る。なお、この時受信用移相器２i は制御回路４により
位相は変化させない。
【００３１】なお、上記実施例では、テストアンテナ及
びテストトランスレータを、外部に設けた構成を示した
が、故障診断回路としてフェーズドアレイアンテナの素
子アンテナのひとつにテストトランスレータを設け、そ
の素子アンテナにテストアンテナとしての機能を持たせ
る構成とすることも可能である。
びテストトランスレータを、外部に設けた構成を示した
が、故障診断回路としてフェーズドアレイアンテナの素
子アンテナのひとつにテストトランスレータを設け、そ
の素子アンテナにテストアンテナとしての機能を持たせ
る構成とすることも可能である。
【００３２】図２は、このように構成した本発明の他の
実施例による送信及び受信の両機能を有するフェーズド
アレイアンテナの位相測定回路に関するブロック図であ
る。ここで、フェーズドアレイアンテナ９の素子アンテ
ナ１i （ｉ＝１〜ｎ）の第ｋ番のひとつにテストトラン
スレータ１３を組み込み、この第ｋ番の素子アンテナ１
k をフェーズドアレイアンテナ９の各素子アンテナ１i
（ｉ＝１〜ｋ−１，ｋ＋１〜ｎ）の位相測定を実施する
ための試験信号を送出または受信するためのテストアン
テナとして機能する構成とすることにより、上記実施例
と同様の効果に加え、故障診断回路を内蔵することが可
能となる効果がある。
実施例による送信及び受信の両機能を有するフェーズド
アレイアンテナの位相測定回路に関するブロック図であ
る。ここで、フェーズドアレイアンテナ９の素子アンテ
ナ１i （ｉ＝１〜ｎ）の第ｋ番のひとつにテストトラン
スレータ１３を組み込み、この第ｋ番の素子アンテナ１
k をフェーズドアレイアンテナ９の各素子アンテナ１i
（ｉ＝１〜ｋ−１，ｋ＋１〜ｎ）の位相測定を実施する
ための試験信号を送出または受信するためのテストアン
テナとして機能する構成とすることにより、上記実施例
と同様の効果に加え、故障診断回路を内蔵することが可
能となる効果がある。
【００３３】また、上記実施例では、テストアンテナと
してフェーズドアレイアンテナの素子アンテナのひとつ
にその機能を持たせる構成としたが、この素子アンテナ
にフェーズドアレイアンテナのビームを形成する役割
と、フェーズドアレイアンテナの各素子アンテナの位相
を測定するためのテストアンテナとしての役割を切り換
えるための切換回路を備えた構成とすることにより、被
測定フェーズドアレイアンテナのビーム形成の性能を損
なうことなく、フェーズドアレイアンテナの各素子への
位相測定が実現できるようにしてもよい。
してフェーズドアレイアンテナの素子アンテナのひとつ
にその機能を持たせる構成としたが、この素子アンテナ
にフェーズドアレイアンテナのビームを形成する役割
と、フェーズドアレイアンテナの各素子アンテナの位相
を測定するためのテストアンテナとしての役割を切り換
えるための切換回路を備えた構成とすることにより、被
測定フェーズドアレイアンテナのビーム形成の性能を損
なうことなく、フェーズドアレイアンテナの各素子への
位相測定が実現できるようにしてもよい。
【００３４】図３は、このように構成した本発明のさら
に他の実施例による送信及び受信の両機能を有するフェ
ーズドアレイアンテナの位相測定回路に関するブロック
図である。ここで、１６は第ｋ番の素子アンテナ１k か
らの信号を受信用移相器２k に導くか、テストトランス
レータ１３に導くか、またはテストトランスレータから
の試験信号を素子アンテナ１k に導くか、送信用移相器
３k からの信号を素子アンテナ１k に導くかの切換を行
うための切換回路であり、フェーズドアレイアンテナ９
の素子アンテナ１i （ｉ＝１〜ｎ）の第ｋ番のひとつ
に、テストトランスレータ１３を組み込み、この第ｋ番
の素子アンテナ１k をフェーズドアレイアンテナ９の各
素子アンテナ１i （ｉ＝１〜ｋ−１，ｋ＋１〜ｎ）の位
相測定を実施するための試験信号を送出または受信する
ためのテストアンテナとして機能を持たせるとともに、
受信用移相器２i 及び送信用移相器３i に接続し、ビー
ム形成の機能として動作させる場合と切り換えるための
切換回路１６を備えた構成としたものであり、これは上
記実施例と同様の効果に加え、かつ故障診断回路を内蔵
することが可能であり、また被測定フェーズドアレイア
ンテナのビーム形成の性能を損なうことなく、フェーズ
ドアレイアンテナの各素子への位相測定が実現できると
いう効果もある。
に他の実施例による送信及び受信の両機能を有するフェ
ーズドアレイアンテナの位相測定回路に関するブロック
図である。ここで、１６は第ｋ番の素子アンテナ１k か
らの信号を受信用移相器２k に導くか、テストトランス
レータ１３に導くか、またはテストトランスレータから
の試験信号を素子アンテナ１k に導くか、送信用移相器
３k からの信号を素子アンテナ１k に導くかの切換を行
うための切換回路であり、フェーズドアレイアンテナ９
の素子アンテナ１i （ｉ＝１〜ｎ）の第ｋ番のひとつ
に、テストトランスレータ１３を組み込み、この第ｋ番
の素子アンテナ１k をフェーズドアレイアンテナ９の各
素子アンテナ１i （ｉ＝１〜ｋ−１，ｋ＋１〜ｎ）の位
相測定を実施するための試験信号を送出または受信する
ためのテストアンテナとして機能を持たせるとともに、
受信用移相器２i 及び送信用移相器３i に接続し、ビー
ム形成の機能として動作させる場合と切り換えるための
切換回路１６を備えた構成としたものであり、これは上
記実施例と同様の効果に加え、かつ故障診断回路を内蔵
することが可能であり、また被測定フェーズドアレイア
ンテナのビーム形成の性能を損なうことなく、フェーズ
ドアレイアンテナの各素子への位相測定が実現できると
いう効果もある。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、フェ
ーズドアレイアンテナの持つ送信機から位相測定のため
の試験信号を送出し、一方、テストアンテナで受信した
信号を受信帯の周波数に周波数変換するテストトランス
レータを備え、さらにフェーズドアレイアンテナの持つ
受信機でこの試験信号を受信するよう構成し、被測定フ
ェーズドアレイアンテナの送信信号端子と受信信号端子
の間で信号のループを組んだ構成としたので、送信機能
と受信機能を有し、かつ送信と受信の周波数の異なるフ
ェーズドアレイアンテナにおいて、装置規模の小さい、
かつ回路制御の簡単なフェーズドアレイアンテナ位相測
定回路が実現できる効果がある。
ーズドアレイアンテナの持つ送信機から位相測定のため
の試験信号を送出し、一方、テストアンテナで受信した
信号を受信帯の周波数に周波数変換するテストトランス
レータを備え、さらにフェーズドアレイアンテナの持つ
受信機でこの試験信号を受信するよう構成し、被測定フ
ェーズドアレイアンテナの送信信号端子と受信信号端子
の間で信号のループを組んだ構成としたので、送信機能
と受信機能を有し、かつ送信と受信の周波数の異なるフ
ェーズドアレイアンテナにおいて、装置規模の小さい、
かつ回路制御の簡単なフェーズドアレイアンテナ位相測
定回路が実現できる効果がある。
【００３６】また、この発明によれば、テストアンテナ
として被測定フェーズドアレイアンテナの素子アンテナ
のひとつを用いるとともに、当該テストアンテナで受信
した送信周波数帯の電波を受信周波数帯の電波に周波数
変換するテストトランスレータを被測定フェーズドアレ
イアンテナに内蔵するようにしたので、装置規模が小さ
く、回路制御の簡単なフェーズドアレイアンテナ位相測
定回路を実現することが可能となり、またその故障診断
回路を内蔵することが可能となる。
として被測定フェーズドアレイアンテナの素子アンテナ
のひとつを用いるとともに、当該テストアンテナで受信
した送信周波数帯の電波を受信周波数帯の電波に周波数
変換するテストトランスレータを被測定フェーズドアレ
イアンテナに内蔵するようにしたので、装置規模が小さ
く、回路制御の簡単なフェーズドアレイアンテナ位相測
定回路を実現することが可能となり、またその故障診断
回路を内蔵することが可能となる。
【００３７】さらに、この発明によれば、テストアンテ
ナとして被測定フェーズドアレイアンテナの素子アンテ
ナのひとつを用いるとともに、当該テストアンテナで受
信した送信周波数帯の電波を受信周波数帯の電波に周波
数変換するテストトランスレータを被測定フェーズドア
レイアンテナに内蔵し、かつテストアンテナの励振端子
をテストトランスレータと移相器のいずれに接続するか
を切り換えるための切換回路を被測定フェーズドアレイ
アンテナに内蔵するようにしたので、装置規模が小さ
く、回路制御の簡単なフェーズドアレイアンテナ位相測
定回路を実現することが可能となり、その故障診断回路
を内蔵することが可能となるとともに、被測定フェーズ
ドアレイアンテナのビーム形成の性能を損なうことな
く、フェーズドアレイアンテナの各素子への位相測定が
実現できる。
ナとして被測定フェーズドアレイアンテナの素子アンテ
ナのひとつを用いるとともに、当該テストアンテナで受
信した送信周波数帯の電波を受信周波数帯の電波に周波
数変換するテストトランスレータを被測定フェーズドア
レイアンテナに内蔵し、かつテストアンテナの励振端子
をテストトランスレータと移相器のいずれに接続するか
を切り換えるための切換回路を被測定フェーズドアレイ
アンテナに内蔵するようにしたので、装置規模が小さ
く、回路制御の簡単なフェーズドアレイアンテナ位相測
定回路を実現することが可能となり、その故障診断回路
を内蔵することが可能となるとともに、被測定フェーズ
ドアレイアンテナのビーム形成の性能を損なうことな
く、フェーズドアレイアンテナの各素子への位相測定が
実現できる。
【図１】この発明の一実施例によるフェーズドアレイア
ンテナ位相測定回路を示すブロック図である。
ンテナ位相測定回路を示すブロック図である。
【図２】この発明の他の実施例によるフェーズドアレイ
アンテナ位相測定回路を示すブロック図である。
アンテナ位相測定回路を示すブロック図である。
【図３】この発明のさらに他の実施例によるフェーズド
アレイアンテナ位相測定回路を示すブロック図である。
アレイアンテナ位相測定回路を示すブロック図である。
【図４】従来のフェーズドアレイアンテナ位相測定回路
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図５】従来の送信機能と受信機能を有するフェーズド
アレイアンテナの位相測定回路を示すブロック図であ
る。
アレイアンテナの位相測定回路を示すブロック図であ
る。
【図６】従来の送信機能を有するフェーズドアレイアン
テナの診断装置を示すブロック図である。
テナの診断装置を示すブロック図である。
１ 素子アンテナ ２ 受信用移相器 ３ 送信用移相器 ４ 制御回路 ７ 受信信号端子 ８ 送信信号端子 ９ フェーズドアレイアンテナ １０ テストアンテナ １３ テストトランスレータ １６ 切換回路
Claims (3)
- 【請求項１】 任意の面上に配列された複数のアンテナ
素子に、位相量可変の移相器を経由して信号を供給し、
この位相量を変化させることによってビームを所望の方
向に向け、かつ送信と受信の両機能を有するフェーズド
アレイアンテナにおいて、 各素子アンテナへの励振信号の位相を変化させる移相器
と、 これらの移相器を制御する制御回路と、 フェーズドアレイアンテナからの送信周波数帯の電波を
受信し、フェーズドアレイアンテナの各素子への励振位
相を測定するためのテスト信号を送出するためのテスト
アンテナと、 上記テストアンテナで受信した送信周波数帯の電波を受
信周波数帯の電波に周波数変換して上記テストアンテナ
に対しテスト信号として出力するテストトランスレータ
とを備えたことを特徴とするフェーズドアレイアンテナ
位相測定回路。 - 【請求項２】 上記テストアンテナとして被測定フェー
ズドアレイアンテナの素子アンテナのひとつを用い、 かつ当該テストアンテナで受信した送信周波数帯の電波
を受信周波数帯の電波に周波数変換するテストトランス
レータを被測定フェーズドアレイアンテナに内蔵したこ
とを特徴とする請求項１記載のフェーズドアレイアンテ
ナ位相測定回路。 - 【請求項３】 上記テストアンテナとして被測定フェー
ズドアレイアンテナの素子アンテナのひとつを用い、 かつ当該テストアンテナで受信した送信周波数帯の電波
を受信周波数帯の電波に周波数変換するテストトランス
レータを被測定フェーズドアレイアンテナに内蔵すると
ともに、 上記テストアンテナの励振端子を上記テストトランスレ
ータと上記移相器のいずれに接続するかを切り換えるた
めの切換回路を被測定フェーズドアレイアンテナ内に備
えたことを特徴とする請求項１記載のフェーズドアレイ
アンテナ位相測定回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3327102A JPH05136622A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | フエーズドアレイアンテナ位相測定回路 |
| US07/972,930 US5294934A (en) | 1991-11-13 | 1992-11-06 | Phase measuring circuit of phased array antenna |
| GB9223626A GB2262386B (en) | 1991-11-13 | 1992-11-11 | Phase measuring circuit of phased array antenna |
| FR9213691A FR2684505B1 (fr) | 1991-11-13 | 1992-11-13 | Circuit de mesure de phase d'une antenne a reseau pilote en phase. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3327102A JPH05136622A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | フエーズドアレイアンテナ位相測定回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136622A true JPH05136622A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=18195317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3327102A Pending JPH05136622A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | フエーズドアレイアンテナ位相測定回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5294934A (ja) |
| JP (1) | JPH05136622A (ja) |
| FR (1) | FR2684505B1 (ja) |
| GB (1) | GB2262386B (ja) |
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