(57)【要約】【課題】簡易な構成でサブアレーアンテナに起因するＧＬの発生を抑制することができるアンテナ装置を得ること。【解決手段】アンテナ装置１００が、それぞれが複数の素子アンテナ１１−１〜１１−Ｍを有したサブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎと、サブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎによって受信された電波信号から電波信号の情報である信号情報を算出し、サブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎのうちの特定のサブアレーアンテナを組み合わせた新たなサブアレーアンテナである複合サブアレーアンテナを複数設定するとともに、複合サブアレーアンテナに対応する信号情報にデジタルビームフォーミング処理を行うＤＢＦ信号処理器２０と、を備え、ＤＢＦ信号処理器２０は、複合サブアレーアンテナの位相中心が、サブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎの中心位置からずれるよう、複合サブアレーアンテナを設定する。【選択図】図１
2020193806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが複数の素子アンテナを有した複数のサブアレーアンテナと、
前記サブアレーアンテナによって受信された電波信号のそれぞれをデジタル信号に変換する複数の受信機と、
前記デジタル信号から電波信号の情報である信号情報を算出し、前記サブアレーアンテナのうちの特定のサブアレーアンテナを組み合わせた新たなサブアレーアンテナである複合サブアレーアンテナを複数設定するとともに、前記複合サブアレーアンテナに対応する信号情報にデジタルビームフォーミング処理を行う信号処理器と、
を備え、
前記信号処理器は、前記複合サブアレーアンテナの位相中心が、前記サブアレーアンテナの中心位置からずれるよう、前記複合サブアレーアンテナを設定する、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
それぞれが複数の素子アンテナを有した複数のサブアレーアンテナと、
前記サブアレーアンテナによって受信された電波信号のそれぞれをデジタル信号に変換する複数の受信機と、
前記デジタル信号から電波信号の情報である信号情報を算出し、前記サブアレーアンテナ内で前記素子アンテナの振幅強度を変更することで前記サブアレーアンテナの位相中心をずらすとともに、位相中心をずらしたサブアレーアンテナに対応する信号情報にデジタルビームフォーミング処理を行う信号処理器と、
を備える、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレーアンテナを用いて捜索対象物を捜索するアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
捜索対象物を捜索する際の瞬時覆域の拡大を図るレーダ用アレーアンテナの技術として、複数ビーム同時形成（マルチビーム形成）が可能なデジタルビームフォーミング（ＤＢＦ：Digital  Beam  Forming）技術がある。
【０００３】
ＤＢＦ技術を適用したＤＢＦアンテナのうち、信号処理を行う受信機が素子アンテナごとに必要となるフルアレーＤＢＦアンテナは、コスト、サイズ、および消費電力が大きくなる。これに対し、複数の素子アンテナをまとめたサブアレー単位で信号処理を行うサブアレーＤＢＦアンテナは、メインビームと同程度の強度を持つ余分なビームであるグレーティングローブ（ＧＬ：Grating  Lobe）を発生させる。
【０００４】
ＧＬが発生すると、捜索対象物の検出精度が低下するので、ＧＬの発生を抑制することが望まれる。特許文献１に記載のアレーアンテナは、素子アンテナの配列が周期性を持たないようサブアレーアンテナを構成することによってＧＬの発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７２４８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、素子アンテナの配列に周期性がないので、素子アンテナに接続される給電モジュール等の接続構成が複雑になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成でサブアレーアンテナに起因するＧＬの発生を抑制することができるアンテナ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、それぞれが複数の素子アンテナを有した複数のサブアレーアンテナと、サブアレーアンテナによって受信された電波信号のそれぞれをデジタル信号に変換する複数の受信機とを備える。また、本発明のアンテナ装置は、デジタル信号から電波信号の情報である信号情報を算出し、サブアレーアンテナのうちの特定のサブアレーアンテナを組み合わせた新たなサブアレーアンテナである複合サブアレーアンテナを複数設定するとともに、複合サブアレーアンテナに対応する信号情報にデジタルビームフォーミング処理を行う信号処理器を備える。信号処理器は、複合サブアレーアンテナの位相中心が、サブアレーアンテナの中心位置からずれるよう、複合サブアレーアンテナを設定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な構成でサブアレーアンテナに起因するＧＬの発生を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態にかかるアンテナ装置の機能構成を示すブロック図
【図２】実施の形態にかかるアンテナ装置が備えるＤＢＦ信号処理器の機能構成を示すブロック図
【図３】実施の形態にかかるアンテナ装置が備えるサブアレーアンテナの構成例を示す図
【図４】実施の形態にかかるアンテナ装置が設定する複合サブアレーの第１例を示す図
【図５】実施の形態にかかるアンテナ装置が設定する複合サブアレーの第２例を示す図
【図６】実施の形態にかかるアンテナ装置が設定する複合サブアレーの全体を示す図
【図７】図６に示した複合サブアレーでＤＢＦビームを形成した場合の２次元放射パターンを説明するための図
【図８】実施の形態にかかる複合部の第１のハードウェア構成例を示す図
【図９】実施の形態にかかる複合部の第２のハードウェア構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかるアンテナ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態．
図１は、実施の形態にかかるアンテナ装置の機能構成を示すブロック図である。アンテナ装置１００は、Ｎ（Ｎは２以上の自然数）個のサブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎと、Ｎ個の受信機３０−１〜３０−Ｎと、ＤＢＦ信号処理器２０と、を備えている。
【００１３】
サブアレーアンテナ１０−Ｘ（Ｘは１からＮの何れか）は、受信機３０−Ｘに接続されている。また、受信機３０−１〜３０−Ｎは、ＤＢＦ信号処理器２０に接続されている。なお、以下の説明ではサブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎを識別する必要がない場合には、サブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎをサブアレーアンテナ１０という場合がある。また、受信機３０−１〜３０−Ｎを識別する必要がない場合には、受信機３０−１〜３０−Ｎを受信機３０という場合がある。
【００１４】
サブアレーアンテナ１０は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）個の素子アンテナ１１−１〜１１−Ｍと、Ｍ個の移相器１２−１〜１２−Ｍと、回路１３と、を有している。アンテナ装置１００では、サブアレーアンテナ１０−Ｘの回路１３が、受信機３０−Ｘに接続されている。
【００１５】
素子アンテナ１１−Ｙ（Ｙは１からＭの何れか）は、移相器１２−Ｙに接続されている。また、移相器１２−１〜１２−Ｍは、回路１３に接続されている。なお、以下の説明では、素子アンテナ１１−１〜１１−Ｍを識別する必要が無い場合には、素子アンテナ１１−１〜１１−Ｍを素子アンテナ１１という場合がある。また、移相器１２−１〜１２−Ｍを識別する必要が無い場合には、移相器１２−１〜１２−Ｍを移相器１２という場合がある。
【００１６】
素子アンテナ１１は、レーダ波として放射された送信信号の反射波を受信信号として受信する。素子アンテナ１１が送受信する信号の例は、ＲＦ（Radio  Frequency）信号である。素子アンテナ１１は、受信した反射波を移相器１２に送る。
【００１７】
移相器１２は、素子アンテナ１１から送られてくる受信信号の位相を、受信用に設定された位相値にシフトさせて回路１３に送る。回路１３は、移相器１２から送られてくる受信信号を合成して受信機３０に送る。
【００１８】
受信機３０は、ＡＤ（Analog-to-Digital）変換器を含んでいる。受信機３０は、回路１３から送られてくる受信信号をＡＤ変換器によってデジタル信号に変換し、ＤＢＦ信号処理器２０に送る。
【００１９】
信号処理器であるＤＢＦ信号処理器２０は、受信機３０から送られてくる受信信号（デジタル信号）に対してＤＢＦ技術を用いた信号処理（デジタル処理）を行うことによって、複数のビームパターン（マルチビームパターン）を形成する。すなわち、ＤＢＦ信号処理器２０は、受信機３０を介してサブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎから送られてくる受信信号（出力信号）を合成することによって、アンテナパターンを生成し出力する。なお、アンテナ装置１００は、図示しない各種の装置または機能を含む場合がある。アンテナ装置１００は、例えば、給電回路を含んでいる。
【００２０】
ここで、アンテナ装置１００の動作について説明する。サブアレーアンテナ１０では、素子アンテナ１１がレーダ波の反射波である受信信号（アナログ電波信号）を受信し、移相器１２が、受信信号の位相をシフトさせて回路１３に送る。回路１３は、各移相器１２から送られてくる受信信号を合成して受信機３０に送り、受信機３０は、各回路１３から送られてくる受信信号をデジタル信号に変換してＤＢＦ信号処理器２０に送る。そして、ＤＢＦ信号処理器２０が、デジタル信号を用いてマルチビームパターンを形成する。
【００２１】
図２は、実施の形態にかかるアンテナ装置が備えるＤＢＦ信号処理器の機能構成を示すブロック図である。ＤＢＦ信号処理器２０は、入力部２１と、複合部２２と、出力部２３と、デジタル処理部２４とを有している。
【００２２】
入力部２１は、受信機３０−１〜３０−Ｎに接続されており、受信機３０−１〜３０−Ｎから送られてくる受信信号を受け付ける。入力部２１は、受け付けた受信信号をデジタル処理部２４に送る。
【００２３】
デジタル処理部２４は、入力部２１から送られてきた受信信号に基づいて、受信信号（受信した電波信号）の情報である位相、振幅など（以下、信号情報という）を算出する。デジタル処理部２４は、サブアレーアンテナ１０毎に信号情報を算出する。デジタル処理部２４は、算出した信号情報を複合部２２に送る。
【００２４】
複合部２２は、素子アンテナ１１の位置の情報および信号情報に基づいてデジタルビームフォーミング処理を行うことによって、マルチビーム形成を行う。複合部２２は、サブアレーアンテナ１０毎の信号情報を、組み合わせた信号情報を生成し、生成した信号情報を用いてマルチビーム形成を行う。複合部２２は、算出したマルチビームのビームパターンを出力部２３に送る。出力部２３は、マルチビームのビームパターンを、捜索対象物（目標）を検出する検出装置（図示せず）に出力する。これにより、検出装置が、マルチビームのビームパターンに基づいて、捜索対象物までの距離、捜索対象物の速度、捜索対象物の存在する方向（角度）などを検出する。
【００２５】
本実施の形態では、複合部２２が、アンテナ放射パターンの位相中心が変更されるよう受信信号を複合する。ここで、アンテナ放射パターンの位相中心の変更方法について説明する。
【００２６】
ＤＢＦ信号処理器２０の複合部２２は、サブアレーアンテナ１０の振幅強度、サブアレーアンテナ１０の各素子アンテナ１１の位置座標等のデータを用いて、サブアレーアンテナ１０の組み合わせを、複数組生成する。すなわち、複合部２２は、サブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎのうちから任意のサブアレーアンテナを複数抽出して組み合わせることで、新たな１つのサブアレーアンテナを設定する。以下の説明では、複合部２２が設定した新たなサブアレーアンテナを複合サブアレーという場合がある。複合部２２は、サブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎに対して種々の組み合わせで、種々の複合サブアレーを設定する。これにより、各複合サブアレーの位相中心を、サブアレーアンテナ１０の組み合わせに応じた配置とすることができる。
【００２７】
つぎに、サブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎのうちの特定のサブアレーアンテナ１０を組み合わせて、新たなサブアレーアンテナ（複合サブアレー）を設定する方法について説明する。
【００２８】
図３は、実施の形態にかかるアンテナ装置が備えるサブアレーアンテナの構成例を示す図である。ここでは、アンテナ装置１００の一例として、Ｍ＝５６、Ｎ＝１２の場合のアンテナ装置１００について説明する。図３では、矩形状の領域を有したサブアレーアンテナ１０−１〜１０−１２と、各サブアレーアンテナ１０−１〜１０−１２に配置された５６個の素子アンテナ１１を図示している。図３では、各素子アンテナ１１を、サブアレーアンテナ１０−１〜１０−１２の矩形状の領域内に示す四角の印、三角の印などで示している。図３に示すサブアレーアンテナ１０−１〜１０−１２の矩形状の領域が、サブアレーアンテナ１０−１〜１０−１２の配置領域の座標に対応し、図３に示す素子アンテナ１１の位置が、素子アンテナ１１の配置位置の座標に対応している。
【００２９】
各サブアレーアンテナ１０−１〜１０−１２は、それぞれ位相中心１４−１〜１４−１２を有している。各位相中心１４−１〜１４−１２は、サブアレーアンテナ１０−１〜１０−１２をそれぞれ１つの素子アンテナと仮定した場合の、各素子アンテナの位相中心である。各サブアレーアンテナ１０−１〜１０−１２の位相中心１４−１〜１４−１２は、各サブアレーアンテナ１０−１〜１０−１２に内包された素子アンテナ１１−１〜１１−５６の振幅強度および位置座標に対応している。
【００３０】
このように、各サブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎは、各サブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎが備える素子アンテナ１１−１〜１１−Ｍの振幅強度および位置座標に対応する位相中心１４−１〜１４−Ｎを有している。なお、以下の説明では位相中心１４−１〜１４−Ｎを識別する必要がない場合には、位相中心１４−１〜１４−Ｎを位相中心１４という場合がある。
【００３１】
素子アンテナ１１−１〜１１−ＭのＸ方向の位置座標およびＹ方向の位置座標をそれぞれｘ11-1〜ｘ11-M、ｙ11-1〜ｙ11-Mとし、振幅強度（電力値）をａ11-1〜ａ11-Mとすると、各サブアレーアンテナ１０の位相中心１４の位置座標（ｘg，ｙg）は、以下の式（１）および式（２）で表すことができる。
【００３２】
【数１】
2020193806.tif 000003
【００３３】
【数２】
2020193806.tif 000004
【００３４】
なお、サブアレーアンテナ１０の個数および素子アンテナ１１の個数は任意である。また、サブアレーアンテナ１０が有する素子アンテナ１１の個数は、各サブアレーアンテナ１０で同数でなくてもよく、サブアレーアンテナ１０毎に任意である。
【００３５】
ここで、複合部２２が、Ｊ（Ｊは２以上の自然数）個のサブアレーアンテナ１０を組み合わせて、新たな複合サブアレーを設定すると仮定する。複合部２２は、種々のサブアレーアンテナ１０を組み合わせることによって、種々の複合サブアレーを設定する。複合部２２が設定する複合サブアレーは、後述する複合サブアレー４０−１〜４０−Ｈ（Ｈは２以上の自然数）である。組み合わせに用いられる各サブアレーアンテナ１０の位相中心１４のＸ方向の座標およびＹ方向の座標をそれぞれＸK-1〜ＸK-J、ＹK-1〜ＹK-J（Ｋは１からＨの何れか）とする。また、複合サブアレー４０−Ｋの作成にあたり、各サブアレーアンテナ１０が振り分ける振幅強度（電力値）をそれぞれＡK-1〜ＡK-Jと仮定する。この場合、複合サブアレー４０−Ｋの位相中心１４の位置座標（ＸG-K，ＹG-K）は、以下の式（３）および式（４）で表すことができる。
【００３６】
【数３】
2020193806.tif 000005
【００３７】
【数４】
2020193806.tif 000006
【００３８】
図４は、実施の形態にかかるアンテナ装置が設定する複合サブアレーの第１例を示す図である。複合部２２は、例えば、サブアレーアンテナ１０−１とサブアレーアンテナ１０−４とを１つの新たなサブアレーアンテナに設定することによって、１つの複合サブアレー４０−１を作成する。図４では、複合サブアレー４０−１が、サブアレーアンテナ１０−１とサブアレーアンテナ１０−４とで構成されている場合を示している。また、複合サブアレー４０−１の位相中心を、位相中心１５−１として示している。
【００３９】
図５は、実施の形態にかかるアンテナ装置が設定する複合サブアレーの第２例を示す図である。複合部２２は、例えば、サブアレーアンテナ１０−２とサブアレーアンテナ１０−５とを１つの新たなサブアレーアンテナに設定することによって、１つの複合サブアレー４０−２を作成する。図５では、複合サブアレー４０−２が、サブアレーアンテナ１０−２とサブアレーアンテナ１０−５とで構成されている場合を示している。また、複合サブアレー４０−２の位相中心を、位相中心１５−２として示している。
【００４０】
複合部２２は、各サブアレーアンテナ１０を少なくとも１回ずつは用いることによって、種々の複合サブアレー４０−Ｋを設定する。図６は、実施の形態にかかるアンテナ装置が設定する複合サブアレーの全体を示す図である。複合部２２は、複合サブアレー４０−１，４０−２といった種々の複合サブアレー４０−Ｋを設定する。
【００４１】
図６に示す位相中心１５−４は、サブアレーアンテナ１０−４とサブアレーアンテナ１０−７とで構成された複合サブアレーの位相中心である。また、位相中心１５−７は、サブアレーアンテナ１０−７，１０−１０で構成された複合サブアレーの位相中心であり、位相中心１５−１０は、サブアレーアンテナ１０−１，１０−１０で構成された複合サブアレーの位相中心である。
【００４２】
また、位相中心１５−３は、サブアレーアンテナ１０−３，１０−１２で構成された複合サブアレーの位相中心であり、位相中心１５−６は、サブアレーアンテナ１０−３，１０−６で構成された複合サブアレーの位相中心である。
【００４３】
また、位相中心１５−５は、サブアレーアンテナ１０−５，１０−８で構成された複合サブアレーの位相中心であり、位相中心１５−９は、サブアレーアンテナ１０−６，１０−９で構成された複合サブアレーの位相中心である。
【００４４】
また、位相中心１５−８は、サブアレーアンテナ１０−８，１０−１１で構成された複合サブアレーの位相中心であり、位相中心１５−１１は、サブアレーアンテナ１０−９，１０−１２で構成された複合サブアレーの位相中心である。また、位相中心１５−１２は、サブアレーアンテナ１０−２，１０−１１で構成された複合サブアレーの位相中心である。なお、以下の説明では位相中心１５−１〜１５−１２を識別する必要がない場合には、位相中心１５−１〜１５−１２を位相中心１５という場合がある。
【００４５】
このように、複合部２２は、サブアレーアンテナ１０の組み合わせに対応する位置に複合サブアレーアンテナである複合サブアレーの位相中心１５を設定することができる。すなわち、複合部２２は、位相中心１５を所望の位置にずらす（所望の配置に再設定する）ことで、アンテナパターンを制御することが可能となる。
【００４６】
複合部２２は、サブアレーアンテナ１０を複合する（組み合わせる）前の位相中心１４−１〜１４−１２の配置間隔よりも、サブアレーアンテナ１０を複合した後の位相中心１５−１〜１５−１２の配置間隔の方が密になるよう、複合サブアレーを設定する。複合部２２は、デジタル信号処理においてサブアレーアンテナ１０を組み合わせて複合サブアレーを作成する際に、位相中心１５の配置間隔を密にすることにより、ＧＬを低減することができる。
【００４７】
ＤＢＦ信号処理器２０へは、予めサブアレーアンテナ１０の組み合わせ方を示す組み合わせ情報を設定しておき、複合部２２は、設定されている組み合わせ情報に基づいて、複合サブアレーを設定する。なお、複合部２２は、ランダムにサブアレーアンテナ１０を組み合わせることによって、複合サブアレーを設定してもよい。
【００４８】
なお、複合サブアレーの作成において、１つの複合サブアレーを作成する際のサブアレーアンテナ１０−１〜１０−Ｎの組み合わせ数は任意である。すなわち、複合部２２は、３つ以上のサブアレーアンテナ１０を用いて複合サブアレーを設定してもよい。また、複合部２２は、種々の複合サブアレーを設定する際に、同じサブアレーアンテナ１０を３回以上用いてもよい。また、複合部２２が設定する複合サブアレーの個数は２個以上の任意の個数である。
【００４９】
また、複合部２２は、１つのサブアレーアンテナ１０が備える素子アンテナ１１を複数の複合アレーアンテナに分割して使用してもよい。この場合、複合部２２は、分割した素子アンテナ１１の全ての振幅強度の和と、分割元のサブアレーアンテナ１０の振幅強度とを一致させる。
【００５０】
ここで、複合サブアレーの有効性、すなわち複合サブアレーによるＧＬ低減効果について説明する。図７は、図６に示した複合サブアレーでＤＢＦビームを形成した場合の２次元放射パターンを説明するための図である。図７では、上段に複合サブアレーを設定しない場合の２次元放射パターン１０１を示し、下段に複合サブアレーを設定した場合の２次元放射パターン１０２を示している。２次元放射パターン１０１，１０２は、特定のビーム指向方向に対してＤＢＦビームを形成した場合の２次元放射パターンを表している。２次元放射パターン１０１，１０２は、マルチビーム形成時の放射パターンシミュレーションによって得られた２次元放射パターンである。
【００５１】
２次元放射パターン１０１，１０２を示すグラフの横軸は方位角方向の角度を示し、縦軸は仰角方向の角度を示している。２次元放射パターン１０１，１０２は、利得の強さの分布を示している。２次元放射パターン１０１のうち、最も利得が強い箇所が、メインビーム３１Ａの２次元放射パターンであり、２次元放射パターン１０２のうち、最も利得が強い箇所が、メインビーム３１Ｂの２次元放射パターンである。
【００５２】
２次元放射パターン１０１において、２番目に利得が強い箇所が第１グレーティングローブ３２Ａの２次元放射パターンである。２次元放射パターン１０１における第１グレーティングローブ３２Ａの第１グレーティングローブレベルは、−７．２ｄＢである。
【００５３】
２次元放射パターン１０２において、２番目に利得が強い箇所が第１グレーティングローブ３２Ｂの２次元放射パターンである。２次元放射パターン１０２における第１グレーティングローブ３２Ｂの第１グレーティングローブレベルは、−１１．８ｄＢである。このように、複合部２２が複合サブアレーを設定することによって、複合サブアレーが設定されない場合よりも、第１グレーティングローブレベルで−４．６ｄＢの改善が図られていることがわかる。すなわち、複合部２２によるビーム指向によって、ＧＬの発生を−４．６ｄＢ分だけ抑制することができている。
【００５４】
一般的に、サブアレーアンテナ単位でデジタル信号処理されると、各サブアレーアンテナ単位の等位相面が隣接サブアレー同士で不連続となるので、ＧＬが発生しやすくなる。すなわち、周期的にサブアレーアンテナが配置されたアンテナ装置では、位相の不連続面が特定方向に対して揃う（各サブアレーアンテナを１つの素子と仮定した場合の位相中心がサブアレー同士で揃う）ので、ＧＬが発生しやすくなる。
【００５５】
このＧＬの発生を防ぐ方法として、サブアレーの配置を非周期化する方法がある。この方法では、サブアレーアンテナの配置を非周期的にすることで、位相中心が揃わないようにしている。ところが、素子アンテナの間隔を不等間隔にすると、素子アンテナの配置に周期性が無くなるので、素子アンテナに接続されるモジュールの接続構成が複雑になる。また、アンテナ装置が多品種少量製品である場合、アンテナ装置の製造コストが高くなる。
【００５６】
本実施の形態では、複合部２２が、複数からなる特定のサブアレーアンテナ１０を組み合わせて新たなサブアレーアンテナ（複合サブアレー）を設定している。サブアレーアンテナ１０の組み合わせ方には種々の組み合わせ方があるので、複合サブアレーの位相中心１５の位置座標には自由度がある。複合部２２は、この自由度を利用し、サブアレーアンテナ１０の位相中心１５間を所望の配置位置にすることで、アンテナパターンを制御することが可能となる。これにより、複合部２２は、所望のアンテナパターンを生成することができるので、ＧＬレベルを落とすことができる。
【００５７】
また、複合部２２は、従来のサブアレーアンテナ１０を用いたままＧＬを低減できる。また、複合部２２は、非周期サブアレーアンテナと比較して、素子アンテナ１１のモジュールスペース等の物理的な制約を受けずに、ＧＬを抑制することができる。
【００５８】
このように、アンテナ装置１００は、ＧＬの発生を抑制することができるので、捜索対象物の距離などの誤検出を防止できるとともに、誤った捜索対象物を検出してしまうことを防止できる。また、アンテナ装置１００は、ＧＬの発生を抑制することができるので、捜索対象物の探知距離が短くなることを防止できる。また、アンテナ装置１００は、ＧＬの発生を抑制することができるので、アクティブ・フェーズド・アレーアンテナ（ＡＰＡＡ：Active  Phased  Array  Antenna）と同等の性能を保持したまま、マルチビームによるターゲット探索時間の短縮、アダプティブなナル形成によるジャミング波（妨害波）の除去が可能となる。
【００５９】
ところで、ＤＢＦ信号処理器２０は、各素子アンテナ１１−１〜１１−Ｍの振幅強度を変更することによって、式（１）、式（２）で算出できる位相中心１４を、サブアレーアンテナ１０内でずらすことができる。ＤＢＦ信号処理器２０は、素子アンテナ１１毎に振幅強度を変更した信号情報と、素子アンテナ１１の位置の情報とに基づいてデジタルビームフォーミング処理を行う。この場合、ＤＢＦ信号処理器２０は、複合部２２の代わりに、位相中心１５をずらしてデジタルビームフォーミング処理を行う処理部を備える。なお、ＤＢＦ信号処理器２０において、複合部２２が、位相中心１５をずらしてデジタルビームフォーミング処理を行ってもよい。この場合の複合部２２は、複合サブアレーを設定する必要はない。このように、ＤＢＦ信号処理器２０は、素子アンテナ１１毎に振幅強度を変更することで、アンテナパターンを制御することが可能である。この場合のアンテナ装置の構成についても、図１に示したアンテナ装置１００と同様である。
【００６０】
ここで、複合部２２のハードウェア構成について説明する。図８は、実施の形態にかかる複合部の第１のハードウェア構成例を示す図である。複合部２２を構成する構成要素の一部又は全部の機能は、プロセッサ３０１およびメモリ３０２により実現することができる。
【００６１】
プロセッサ３０１の例は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）ともいう）またはシステムＬＳＩ（Large  Scale  Integration）である。メモリ３０２の例は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）である。
【００６２】
複合部２２の一部の機能は、プロセッサ３０１が、メモリ３０２で記憶されている、複合部２２の動作を実行するためのプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、このプログラムは、複合部２２の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。メモリ３０２は、プロセッサ３０１が各種処理を実行する際の一時メモリにも使用される。
【００６３】
図９は、実施の形態にかかる複合部の第２のハードウェア構成例を示す図である。複合部２２を構成する構成要素の一部又は全部の機能は、処理回路３０３により実現することができる。すなわち、複合部２２は、プロセッサ３０１およびメモリ３０２の代わりに処理回路３０３を用いて実現されてもよい。
【００６４】
処理回路３０３は、専用のハードウェアである。処理回路３０３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ(Application  Specific  Integrated  Circuit)、ＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）、又はこれらを組み合わせたものである。
【００６５】
なお、複合部２２の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。すなわち、複合部２２の一部の機能を図８に示したプロセッサ３０１およびメモリ３０２で実現し、残りの機能を図９に示した専用の処理回路３０３で実現するようにしてもよい。
【００６６】
このように実施の形態によれば、ＤＢＦ信号処理器２０が、複合サブアレーの位相中心１５が、サブアレーアンテナ１０の位相中心１４からずれるよう、複合サブアレーを設定するので、簡易な構成でＧＬの発生を抑制することができる。
【００６７】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０−１〜１０−Ｎ  サブアレーアンテナ、１１−１〜１１−Ｍ  素子アンテナ、１２−１〜１２−Ｍ  移相器、１３  回路、１４−１〜１４−１２，１５−１〜１５−１２  位相中心、２０  ＤＢＦ信号処理器、２１  入力部、２２  複合部、２３  出力部、２４  デジタル処理部、３０−１〜３０−Ｎ  受信機、３１Ａ，３１Ｂ  メインビーム、３２Ａ，３２Ｂ  第１グレーティングローブ、４０−１，４０−２  複合サブアレー、１００  アンテナ装置、１０１，１０２  ２次元放射パターン、３０１  プロセッサ、３０２  メモリ、３０３  処理回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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