(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数帯のそれぞれで使用する複数の素子アンテナが同一開口上に配列され、上記複数の周波数帯から選定した組み合せの２つの周波数帯のうちの高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第一の素子アンテナ、低周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第二の素子アンテナとし、上記高周波数帯の周波数で上記高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを励振したとき、上記第一の素子アンテナの一部の放射パターンが上記第二の素子アンテナの影響を受けて本来有する放射パターンから変化するようなアレーアンテナにおいて、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する上記第一の素子アンテナの配置の周期を高周波数帯の波長より小さくするように上記第二の素子アンテナを変移、間引き、または加入する調整をして配置したことを特徴とするアレーアンテナ。
【請求項２】
複数の周波数帯のそれぞれで使用する複数の素子アンテナが同一開口上に配列され、上記複数の周波数帯から選定した組み合せの２つの周波数帯のうちの高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第一の素子アンテナ、低周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第二の素子アンテナとし、上記高周波数帯の周波数で上記高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを励振したとき、上記第一の素子アンテナの一部の放射パターンが上記第二の素子アンテナの影響を受けて本来有する放射パターンから変化するようなアレーアンテナにおいて、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する上記第一の素子アンテナの配置における周期性の発生を抑圧するように上記第二の素子アンテナを変移、間引き、または、加入する調整をして配置したことを特徴とするアレーアンテナ。
【請求項３】
複数の周波数帯のそれぞれで使用する複数の素子アンテナが同一開口上に配列され、上記複数の周波数帯から選定した組み合せの２つの周波数帯のうちの高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第一の素子アンテナ、低周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第二の素子アンテナとし、上記高周波数帯の周波数で上記高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを励振したとき、上記第一の素子アンテナの一部の放射パターンが上記第二の素子アンテナの影響を受けて本来有する放射パターンから変化するようなアレーアンテナにおいて、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する上記第一の素子アンテナの配置における周期性の発生を抑圧するように上記第二の素子アンテナを間引き関数に従って間引きする調整をして配置したことを特徴とするアレーアンテナ。
【請求項４】
複数の周波数帯のそれぞれで使用する複数の素子アンテナが同一開口上に配列され、上記複数の周波数帯から選定した組み合せの２つの周波数帯のうちの高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第一の素子アンテナ、低周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第二の素子アンテナとし、上記高周波数帯の周波数で上記高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを励振したとき、上記第一の素子アンテナの一部の放射パターンが上記第二の素子アンテナの影響を受けて本来有する放射パターンから変化するようなアレーアンテナにおいて、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、上記第一の素子アンテナを同一振幅で励振したときに上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化して利得が低下する上記第一の素子アンテナをアレーアンテナの開口の両端付近に偏在させ、高周波数帯でのアレーアンテナの放射パターンを所望のサイドローブレベルにするように上記第二の素子アンテナを変移、間引き、または、加入する調整をして配置したことを特徴とするアレーアンテナ。
【請求項５】
複数の周波数帯のそれぞれで使用する複数の素子アンテナが同一開口上に配列され、上記複数の周波数帯から選定した組み合せの２つの周波数帯のうちの高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第一の素子アンテナ、低周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第二の素子アンテナとし、上記高周波数帯の周波数で上記高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを励振したとき、上記第一の素子アンテナの一部の放射パターンが上記第二の素子アンテナの影響を受けて本来有する放射パターンから変化するようなアレーアンテナにおいて、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する上記第一の素子アンテナのいくつかの給電部の送信系に高出力増幅器、受信系に低雑音増幅器を装荷して上記第一の素子アンテナの放射振幅レベルを補償し、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する第一の素子アンテナの配置の周期を高周波数帯の波長より小さく、または、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する第一の素子アンテナの配置における周期性の発生を抑圧するようにしたことを特徴とするアレーアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多周波数共用のレーダシステムや通信用として用いられるアレーアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、例えば、後藤尚久、神山一公、”２周波共用アレイアンテナの素子配列法と利得”、信学技報ＡＰ８１−４０．電子情報通信学会発行、１９８１年６月２６日．に示された図を参考にして画いた従来のこの種の２周波数共用アレーアンテナの構成図である。図において、１は低周波数帯で使用する素子アンテナ、２は高周波数帯で使用する素子アンテナである。
【０００３】
このアレーアンテナでは、低周波数帯で使用する素子アンテナ１および高周波数帯で使用する素子アンテナ２の配列において、それぞれ低周波数帯および高周波数帯で広角にグレーティングローブが発生しないように上記低周波数帯で使用する素子アンテナ１と高周波数帯で使用する素子アンテナ２を配置させ、同一開口上で２周波数共用特性を得ている。
【０００４】
図９は図８に示した従来の２周波数共用アレーアンテナを用いて上記問題点の発生原因を説明する説明図である。図において、１は低周波数帯で使用する素子アンテナ、２は高周波数帯で使用する素子アンテナであり、３は低周波数帯で使用する素子アンテナ１の近傍に配置されたため、放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナである。放射パターンの形状を評価する方向（カット面）において、低周波数帯で使用する素子アンテナ１の配列間隔を高周波数帯の波長より大きくし、それぞれの周波数帯で広角にグレーティングローブが発生しない間隔とした場合、高周波数帯における放射指向性には以下のような影響が発生することがある。高周波数帯で使用する素子アンテナ２から放射された電波が低周波数帯で使用する素子アンテナ１に結合し、その結果、一波長以上の周期的な素子間隔となる素子アンテナ１からの再放射が生じ、近傍に配置された高周波数帯で使用する素子アンテナ３の放射パターンが乱れる。また、ダイポールアンテナやノッチアンテナなどのように使用する周波数によって開口面からアンテナ上端部までの高さが異なるアンテナを素子アンテナとして用いる場合、高周波数帯で使用する素子アンテナ２の一部の低周波数帯で使用する素子アンテナ１の近傍に配置された高周波数帯で使用する素子アンテナ３は素子アンテナ１により、アンテナの大きさの違いからくるブロッキングの影響を受け、高周波数帯で使用する素子アンテナ２の放射パターンが一波長以上の周期的な素子間隔で同じく乱れる。従って、素子アンテナ２と素子アンテナ３を用いて高周波数帯でアレーアンテナを動作させた場合には、放射パターンが乱れた素子アンテナ３が一波長より大きい間隔で周期的に配置されて見えるため、広角にグレーティングローブが発生する。
【０００５】
上記の現象の一計算例を図１０に示す。計算に用いたアレーアンテナは、図９において、低周波数帯で使用する素子アンテナ１の位置および個数を調整する前、すなわち、放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３が放射パターン形状を評価する方向（カット面）において高周波数帯における波長以上の間隔で周期的に配置されている場合のものである。この例では、角度が±２０度付近で、約−１７ｄＢのグレーティングローブが発生している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の多周波共用アレーアンテナでは、異なった周波数帯で使用する素子アンテナをそれぞれ規則正しく周期的に配置するために、ある周波数帯で使用する素子アンテナの影響を受け、他の周波数帯で使用する素子アンテナの放射パターンが乱れアレーアンテナ放射指向性に悪影響を及ぼすという問題点がある。
【０００７】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、近傍に配置した他の周波数帯で使用する素子アンテナの放射パターンに悪影響を及ぼす素子アンテナの配置および個数を調整して、放射パターンが影響を受ける素子アンテナがその使用波長以上の間隔で周期的に配置されないようにすることにより所望の放射指向性特性を有する多周波数共用のアレーアンテナを得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記のような問題点を解決するために、請求項１の発明に係わるアレーアンテナにおいては、複数の周波数帯のそれぞれで使用する複数の素子アンテナが同一開口上に配列され、上記複数の周波数帯から選定した組み合せの２つの周波数帯のうちの高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第一の素子アンテナ、低周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第二の素子アンテナとし、上記高周波数帯の周波数で上記高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを励振したとき、上記第一の素子アンテナの一部の放射パターンが上記第二の素子アンテナの影響を受けて本来有する放射パターンから変化するようなアレーアンテナにおいて、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する上記第一の素子アンテナの配置の周期を高周波数帯の波長より小さくするように上記第二の素子アンテナを変移、間引き、または加入する調整をして配置したものである。
【０００９】
請求項２の発明に係わるアレーアンテナにおいては、複数の周波数帯のそれぞれで使用する複数の素子アンテナが同一開口上に配列され、上記複数の周波数帯から選定した組み合せの２つの周波数帯のうちの高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第一の素子アンテナ、低周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第二の素子アンテナとし、上記高周波数帯の周波数で上記高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを励振したとき、上記第一の素子アンテナの一部の放射パターンが上記第二の素子アンテナの影響を受けて本来有する放射パターンから変化するようなアレーアンテナにおいて、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する上記第一の素子アンテナの配置における周期性の発生を抑圧するように上記第二の素子アンテナを変移、間引き、または、加入する調整をして配置したものである。
【００１０】
請求項３の発明に係わるアレーアンテナにおいては、複数の周波数帯のそれぞれで使用する複数の素子アンテナが同一開口上に配列され、上記複数の周波数帯から選定した組み合せの２つの周波数帯のうちの高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第一の素子アンテナ、低周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第二の素子アンテナとし、上記高周波数帯の周波数で上記高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを励振したとき、上記第一の素子アンテナの一部の放射パターンが上記第二の素子アンテナの影響を受けて本来有する放射パターンから変化するようなアレーアンテナにおいて、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する上記第一の素子アンテナの配置における周期性の発生を抑圧するように上記第二の素子アンテナを間引き関数に従って間引きする調整をして配置したものである。
【００１１】
請求項４の発明に係わるアレーアンテナにおいては、複数の周波数帯のそれぞれで使用する複数の素子アンテナが同一開口上に配列され、上記複数の周波数帯から選定した組み合せの２つの周波数帯のうちの高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第一の素子アンテナ、低周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第二の素子アンテナとし、上記高周波数帯の周波数で上記高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを励振したとき、上記第一の素子アンテナの一部の放射パターンが上記第二の素子アンテナの影響を受けて本来有する放射パターンから変化するようなアレーアンテナにおいて、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、上記第一の素子アンテナを同一振幅で励振したときに上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化して利得が低下する上記第一の素子アンテナをアレーアンテナの開口の両端付近に偏在させ、高周波数帯でのアレーアンテナの放射パターンを所望のサイドローブレベルにするように上記第二の素子アンテナを変移、間引き、または、加入する調整をして配置したものである。
【００１２】
請求項５の発明に係わるアレーアンテナにおいては、複数の周波数帯のそれぞれで使用する複数の素子アンテナが同一開口上に配列され、上記複数の周波数帯から選定した組み合せの２つの周波数帯のうちの高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第一の素子アンテナ、低周波数帯で使用する複数の素子アンテナを第二の素子アンテナとし、上記高周波数帯の周波数で上記高周波数帯で使用する複数の素子アンテナを励振したとき、上記第一の素子アンテナの一部の放射パターンが上記第二の素子アンテナの影響を受けて本来有する放射パターンから変化するようなアレーアンテナにおいて、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する上記第一の素子アンテナのいくつかの給電部の送信系に高出力増幅器、受信系に低雑音増幅器を装荷して上記第一の素子アンテナの放射振幅レベルを補償し、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する第一の素子アンテナの配置の周期を高周波数帯の波長より小さく、または、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する第一の素子アンテナの配置における周期性の発生を抑圧するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るアレーアンテナの構成図である。ここでは、２周波数共用アレーアンテナを例として説明する。図において、１は低周波数帯で使用する素子アンテナ、２は高周波数帯で使用する素子アンテナであり、３は低周波数帯で使用する素子アンテナ１の近傍に配置されたために放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナである。
【００１４】
次に動作について説明する。一般に、アンテナの近傍に位置し、大きさがアンテナの使用波長に比べて無視できない散乱体が存在する場合、散乱体に誘起される電流による電波の再放射と散乱体によるブロッキングの影響からアンテナの放射パターンは乱れる。図１のアレーアンテナでは、高周波数帯域で使用する場合、高周波数帯で使用する素子アンテナ２を励振すると低周波数帯で使用する素子アンテナ１に電流が誘起され、これにより再放射する。また、素子アンテナとして、例えばダイポールアンテナやノッチアンテナなどを用いた場合には、低周波数帯で使用する素子アンテナ１によるブロッキングの影響がある。これらの原因により放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３が低周波数帯で使用する素子アンテナ１の近傍に発生するが、放射パターン形状を評価する方向（カット面）において放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３の個数が一様に分布するように低周波数帯で使用する素子アンテナ１の位置を移動させてあるために、放射パターンを評価するカット面では、放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３の配置における周期性が高周波数帯の波長より小さくなる。その結果、高周波数帯で広角におけるグレーティングローブの発生を抑えることができ、アレーアンテナの放射指向性を所望のものとすることができる。なお、このような場合に低周波数帯で使用する素子アンテナ１の配置における周期性も容易に低周波数帯の波長より小さくできる。
【００１５】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、放射パターン形状を評価する方向（カット面）が一つの場合を示したが、複数の方向（カット面）を評価する場合にも同様に適用でき、高周波数帯でのグレーティングローブの発生を抑えることができる。
【００１６】
実施の形態３．
また、上記実施の形態１および２では、放射パターン形状を評価する方向（カット面）において放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３の個数が一様に分布するように低周波数帯で使用する素子アンテナ１の位置を移動させてあるが、例えば間引いたり素子間に新たに低周波数帯で使用する素子アンテナ１を加えるなどして放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３の個数を調整することにより高周波数帯でのグレーティングローブの発生を抑えることができる。
【００１７】
実施の形態４．
上記実施の形態１、２および３では、配列格子の形状が長方形の場合であるが、長方形に限らず、正方形や三角形などでもよい。また、配列格子点のように規則的なものに限らず、不規則な配列点でも構わない。図２は配列格子の形状が三角形である場合のアレーアンテナの構成図を示したものである。
【００１８】
次に動作について説明する。図２のアレーアンテナでは、高周波数帯域で使用する場合、高周波数帯で使用する素子アンテナ２を励振すると低周波数帯で使用する素子アンテナ１に電流が誘起され、これにより再放射する。また、素子アンテナとして、例えばダイポールアンテナやノッチアンテナなどを用いた場合には、低周波数帯で使用する素子アンテナ１によるブロッキングの影響がある。これらの原因により放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３が低周波数帯で使用する素子アンテナ１の近傍に発生するが、放射パターンを評価する方向（カット面）において放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３の個数が一様に分布するように低周波数帯で使用する素子アンテナ１の位置を移動させてあるために、放射パターン形状を評価する方向（カット面）では、放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３の配置における周期性が高周波数帯の波長より小さくなる。その結果、高周波数帯で広角におけるグレーティングローブの発生を抑えることができ、アレーアンテナの放射指向性を所望のものとすることができる。
【００１９】
実施の形態５．
図３はこの発明の実施の形態５に係るアレーアンテナの一部を示す構成図である。図において、１は低周波数帯で使用する素子アンテナ、２は高周波数帯で使用する素子アンテナであり、３は低周波数帯で使用する素子アンテナ１の近傍に配置されために放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナである。この図では、低周波数帯で使用する素子アンテナ１の位置および個数を評価関数を用いて決定してあり、部分的に低周波数帯で使用する素子アンテナ１が間引かれている状態を示している。
【００２０】
次に動作について説明する。図３のアレーアンテナでは、高周波数帯域で使用する場合、高周波数帯で使用する素子アンテナ２を励振すると低周波数帯で使用する素子アンテナ１に電流が誘起され、これにより再放射する。また、低周波数帯で使用する素子アンテナ１によるブロッキングの影響がある。これらの原因により放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３が低周波数帯で使用する素子アンテナ１の近傍に発生する。しかし、低周波数帯で使用する素子アンテナ１の一部が間引かれているため、放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３の配置が規則性を持たず、グレーティングローブレベルを抑えることができる。
【００２１】
図４に上記実施の形態５による効果を計算例によって示す。計算に用いたアレーアンテナは、図３のものであり、放射パターン形状を評価する方向（カット面）において放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３の個数が一様となるように低周波数帯で使用する素子アンテナ１の位置および個数を、例えば、後述する公知文献に示されているように、所定の間引き関数に従って調整してある。図４においては、角度が±２０度付近でのグレーティングローブレベルが、約−２３ｄＢと大きく改善されている。これは、放射パターン形状を評価する方向（カット面）において放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３は、間引くことにより配置に周期性がなくなるためである。以上より、アレーアンテナの放射指向性を所望のものとすることができ、本発明の有効性が示された。なお、間引き関数の詳細については，特開昭６０−１６３５０５号公報に詳述されているので、ここでは省略する。
【００２２】
実施の形態６．
さらに、上記実施の形態５では、放射パターン形状を評価する方向（カット面）が一つの場合を例に説明したが、本発明ではこれに限らず、複数のカット面を評価する場合にも同様に適用でき、高周波数帯でのグレーティングローブレベルを抑えることができる。
【００２３】
実施の形態７．
図５はこの発明の実施の形態７に係わるアレーアンテナの一部を示す構成図である。また、図６に図５のアレーアンテナにおける所望の低サイドローブレベルを実現するための高周波数帯での開口振幅分布の一例を示す。図５において、１は低周波数帯で使用する素子アンテナ、２は高周波数帯で使用する素子アンテナであり、３は低周波数帯で使用する素子アンテナ１の近傍に配置されために放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナである。また、７は低周波数帯で使用する素子アンテナ１のうちで取り除いた低周波数帯で使用する素子アンテナの位置、８は同じく低周波数帯で使用する素子アンテナ１のうちで新たに加えた低周波数帯で使用する素子アンテナである。
【００２４】
次に動作について説明する。図５のアレーアンテナでは、図６に示すような低サイドローブレベル用の開口振幅分布を高周波数帯用のアレーアンテナで実現させるように、低周波数帯で使用する素子アンテナ１の個数を変えたものである。図５の例では、放射パターンの形状を評価する方向（カット面）において、低周波数帯で使用する素子アンテナ１の個数を増減させて素子アンテナ１の配置を周期的な配置から開口の両端部に集中させた配置とする。これより、低周波数帯で使用する素子アンテナ１により放射パターンを乱され、利得が低下した放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３を開口の両端に集め、放射パターンが乱されていない高周波数帯で使用する素子アンテナ２の分布と、放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３の分布とで疑似的に図６の開口振幅分布を作り出す。この結果、低サイドローブ特性を高周波数帯で実現している。
【００２５】
実施の形態８．
なお、上記実施の形態７では、放射パターンの形状を評価する方向（カット面）が一つの場合を例に説明したが、複数の方向（カット面）を評価する場合にも同様に適用でき、低サイドローブ特性を高周波数帯で実現できる。
【００２６】
実施の形態９．
また、上記実施の形態７および８では、放射パターンの形状を評価する方向（カット面）において放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３が所望の低サイドローブレベル用の開口振幅分布を高周波数帯用のアレーアンテナにおいて実現させるため、低周波数帯で使用する素子アンテナ１の個数を増減させてあるが、その位置を移動させるなどして調整することにより低サイドローブ特性を高周波数帯で実現できる。
【００２７】
実施の形態１０．
図７はこの発明の実施の形態１０に係わるアレーアンテナの一部を示す構成図である。図において、１は低周波数帯で使用する素子アンテナ、２は高周波数帯で使用する素子アンテナであり、３は低周波数帯で使用する素子アンテナ１の近傍に配置されために放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナである。また、９は放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３の給電部に装荷したサーキュレータ、１０は高出力増幅器、１１は低雑音増幅器である。なお、サーキュレータ９、高出力増幅器１０、低雑音増幅器１１はいずれも高周波数帯で使用するものである。
【００２８】
次に動作について説明する。図７のアレーアンテナでは、高周波数帯域で使用する場合、高周波数帯で使用する素子アンテナ２を励振すると低周波数帯で使用する素子アンテナ１に電流が誘起され、これにより再放射する。また、低周波数帯で使用する素子アンテナ１によるブロッキングの影響がある。これらの原因により放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３が低周波数帯で使用する素子アンテナ１の近傍に発生する。しかし、放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３の給電部にはサーキュレータ９を介して送信系には高出力増幅器１０、受信系には低雑音増幅器１１を装荷しているため、高周波数帯で使用する素子アンテナ２および３の放射振幅レベルを評価する方向で一定にし、放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ３が一波長以上の素子間隔で見かけ上周期的に現れず、広角でのグレーティングローブレベルを抑えることができる。
【００２９】
実施の形態１１．
さらに、上記実施の形態１０では、放射パターン形状を評価する方向（カット面）が一つの場合を例に説明したが、本発明ではこれに限らず、複数のカット面を評価する場合にも同様に適用でき、高周波数帯でのグレーティングローブレベルを抑えることができる。
【００３０】
以上では、本発明の実施の形態として２周波数共用のアレーアンテナを例として述べてきたが、本発明は２周波数共用のアレーアンテナのみに限らず、さらに多周波数を共用するアレーアンテナにおいても同様に適用することによって機能し、グレーティングローブの発生およびグレーティングローブレベルを抑え、あるいは低サイドローブ特性を得ることにより所望の放射指向特性が実現できる。その場合、所望の周波数帯の組に対して、本発明を適用すればよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３２】
請求項１に係わる発明によれば、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する第一の素子アンテナの配置の周期を高周波数帯の波長より小さくするように上記第二の素子アンテナを変移、間引き、または加入する調整をして配置したので、高周波数帯で広角におけるグレーティングローブの発生を抑えることができ、所望の放射指向性特性を有する多周波数共用のアレーアンテナを得られる効果がある。
【００３３】
請求項２に係わる発明によれば、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する第一の素子アンテナの配置における周期性の発生を抑圧するように上記第二の素子アンテナを変移、間引き、または、加入する調整をして配置したので、高周波数帯で広角に発生するグレーティングローブレベルを抑圧改善でき、所望の放射指向性特性を有する多周波数共用のアレーアンテナを得られる効果がある。
【００３４】
請求項３に係わる発明によれば、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する第一の素子アンテナの配置における周期性の発生を抑圧するように上記第二の素子アンテナを間引き関数に従って間引きする調整をして配置したので、より適正に第二の素子アンテナを配置でき、高周波数帯で広角に発生するグレーティングローブレベルを十分抑圧改善して、所望の放射指向性特性を有する多周波数共用のアレーアンテナを得られる効果がある。
【００３５】
また、請求項４に係わる発明によれば、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、第一の素子アンテナを同一振幅で励振したときに第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化して利得が低下する上記第一の素子アンテナをアレーアンテナの開口の両端付近に偏在させ、高周波数帯でのアレーアンテナの放射パターンを所望のサイドローブレベルにするように上記第二の素子アンテナを変移、間引き、または、加入する調整をして配置したので、所望の低サイドローブレベルを高周波数帯で実現でき、所望の放射指向性特性を有する多周波数共用のアレーアンテナを得られる効果がある。
【００３６】
さらに、請求項５に係わる発明によれば、放射パターンの形状を評価する各々の方向（カット面）で、第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する第一の素子アンテナのいくつかの給電部の送信系に高出力増幅器、受信系に低雑音増幅器を装荷して上記第一の素子アンテナの放射振幅レベルを補償し、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する第一の素子アンテナの配置の周期を高周波数帯の波長より小さく、または、上記第二の素子アンテナの影響で放射パターンが変化する第一の素子アンテナの配置における周期性の発生を抑圧するようにしたので、高周波数帯で広角におけるグレーティングローブの発生を抑えることができ、または、高周波数帯で広角に発生するグレーティングローブレベルを抑圧改善でき、所望の放射指向性特性を有する多周波数共用のアレーアンテナを得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すアレーアンテナの構成図である。
【図２】この発明の実施の形態４を示すアレーアンテナの構成図である。
【図３】この発明の実施の形態５を示すアレーアンテナの一部を表した構成図である。
【図４】グレーティングローブ発生による放射パターン劣化のこの発明による改善例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態７を示すアレーアンテナの一部を表した構成図である。
【図６】この発明の実施の形態７のアレーアンテナにおける所望の低サイドローブレベルを実現するための高周波数帯での開口振幅分布の一例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１０を示すアレーアンテナの一部を表した構成図である。
【図８】従来の２周波数共用アレーアンテナを示す構成図である。
【図９】従来の２周波数共用アレーアンテナにおける問題の発生原因を説明するための説明図である。
【図１０】アンテナの広角放射パターンでのグレーティングローブ発生の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  低周波数帯で使用する素子アンテナ、２  高周波数帯で使用する素子アンテナ、３  放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナ、４  低周波数帯で使用する素子アンテナであるプリント化ダイポールアンテナ、５  高周波数帯で使用する素子アンテナであるプリント化ダイポールアンテナ、６  放射パターンが乱された高周波数帯で使用する素子アンテナであるプリント化ダイポールアンテナ、７  低周波数帯で使用する素子アンテナのうちで取り除いた低周波数帯で使用する素子アンテナの位置、８  低周波数帯で使用する素子アンテナのうちで新たに加えた低周波数帯で使用する素子アンテナ、９  サーキュレータ、１０  高出力増幅器、１１  低雑音増幅器。
【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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【図１０】
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