(57)【要約】【課題】アンテナ装置全体のＲＣＳを十分に低減させることができるアンテナ装置を得ることを目的とする。【解決手段】基準再放射波の複素電界値Ｅａ及び構造物反射波の複素電界値Ｅｂを用いて、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と目標反射波の複素電界値Ｅ０との差分を最小化する振幅利得ｇ及び移相量Ψを算出する最適制御量演算回路８を設け、振幅調整器制御回路９が、最適制御量演算回路８により算出された振幅利得ｇにしたがって振幅調整器３を制御し、移相器制御回路１０が、最適制御量演算回路８により算出された移相量Ψにしたがって移相器４を制御する。【選択図】図１
2015068688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ波を入射する一方、与えられた再放射波を放射するアンテナ素子と、
前記アンテナ素子により入射されたレーダ波の振幅及び位相を調整し、振幅及び位相調整後のレーダ波を前記再放射波として前記アンテナ素子に与える振幅位相調整手段と、
前記振幅位相調整手段によりレーダ波の振幅及び位相が基準調整量で調整された場合の再放射波である基準再放射波の複素電界値を記憶するとともに、前記アンテナ素子の表面及び前記アンテナ素子の周囲構造物によるレーダ波の反射波である構造物反射波の複素電界値を記憶する複素電界値記憶手段と、
前記複素電界値記憶手段により記憶されている複素電界値とアンテナ装置全体の反射波の目標値である目標反射波の複素電界値とを用いて、振幅調整量及び位相調整量を算出する調整量算出手段と、
前記調整量算出手段により算出された振幅調整量及び位相調整量にしたがって前記振幅位相調整手段における振幅及び位相の調整を制御する調整制御手段と
を備えたアンテナ装置。
【請求項２】
前記アンテナ素子により入射されるレーダ波の周波数が変化する場合に備えて、
前記複素電界値記憶手段は、複数の周波数に対応する基準再放射波の複素電界値を記憶するとともに、前記複数の周波数に対応する構造物反射波の複素電界値を記憶しており、
前記調整量算出手段は、前記複素電界値記憶手段により記憶されている複数の周波数に対応する複素電界値と前記複数の周波数に対応するアンテナ装置全体の反射波の目標値である前記複数の周波数に対応する目標反射波の複素電界値とを用いて、振幅調整量及び位相調整量を算出することを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナ素子により入射されるレーダ波の到来方向が変化する場合に備えて、
前記複素電界値記憶手段は、複数の到来方向に対応する基準再放射波の複素電界値を記憶するとともに、前記複数の到来方向に対応する構造物反射波の複素電界値を記憶しており、
前記調整量算出手段は、前記複素電界値記憶手段により記憶されている複数の到来方向に対応する複素電界値と前記複数の到来方向に対応するアンテナ装置全体の反射波の目標値である前記複数の到来方向に対応する目標反射波の複素電界値とを用いて、振幅調整量及び位相調整量を算出することを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記アンテナ素子により入射されるレーダ波の周波数及び到来方向が変化する場合に備えて、
前記複素電界値記憶手段は、複数の周波数及び複数の到来方向に対応する基準再放射波の複素電界値を記憶するとともに、前記複数の周波数及び複数の到来方向に対応する構造物反射波の複素電界値を記憶しており、
前記調整量算出手段は、前記複素電界値記憶手段により記憶されている複数の周波数及び複数の到来方向に対応する複素電界値と前記複数の周波数及び複数の到来方向に対応するアンテナ装置全体の反射波の目標値である前記複数の周波数及び複数の到来方向に対応する目標反射波の複素電界値とを用いて、振幅調整量及び位相調整量を算出することを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記調整量算出手段は、アンテナ装置全体の反射波の目標値である目標反射波の複素電界値が時間変化する場合、前記目標反射波の複素電界値が変化する毎に、前記複素電界値記憶手段により記憶されている複素電界値と当該時間に対応する目標反射波の複素電界値とを用いて、振幅調整量及び位相調整量を算出することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置。
【請求項６】
テスト用のレーダ波を前記アンテナ素子に送信するテスト用レーダ波送信手段と、
前記アンテナ素子から放射された再放射波と、前記アンテナ素子の表面及び前記アンテナ素子の周囲構造物による前記テスト用のレーダ波の反射波である構造物反射波との合成波を受信する合成波受信手段と、
前記振幅位相調整手段における位相の調整量を変更しながら、前記合成波受信手段により受信された合成波の電力の変化を監視し、前記電力の変化から前記基準再放射波の複素電界値及び前記構造物反射波の複素電界値を決定する複素電界値決定手段とを備え、
前記複素電界値記憶手段は、前記複素電界値決定手段により決定された基準再放射波の複素電界値及び構造物反射波の複素電界値を記憶することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、レーダ装置に使用されるアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、航空機や船舶等に搭載されるレーダ装置においては、幅広い角度範囲、あるいは遠方距離にいる相手方の位置を検出することを目的として、多数のアンテナ素子と、各々のアンテナ素子により受信される高周波信号の振幅制御や位相制御を行う送受信モジュールとが接続されているアクティブフェーズドアレーアンテナが普及している。
一方、レーダ装置に使用されるアンテナ装置においては、相手方から自身の位置を検出されないように、アンテナ装置自身のレーダ断面積（ＲＣＳ：Ｒａｄａｒ  Ｃｒｏｓｓ  Ｓｅｃｔｉｏｎ）を小さくすることが求められている。
しかし、アクティブフェーズドアレーアンテナを採用しているアンテナ装置では、一般的に、数百以上のアンテナ素子を用いるため、アンテナの口径が大口径になって、ＲＣＳが大きくなる。
【０００３】
アンテナ装置のＲＣＳを低減する方法として、例えば、次のような方法がある（例えば、特許文献１を参照）。
アンテナが相手方から送信されたレーダ波を受信すると、アンテナの表面で反射するレーダ波の反射波を打ち消すために、アンテナにより受信されたレーダ波の振幅や位相を調整し、調整後のレーダ波を再放射波として、そのアンテナから放射することで、アンテナ装置のＲＣＳを低減する方法。
【０００４】
図８は特許文献１に開示されているアンテナ装置を示す構成図である。
図８のアンテナ素子１０１は、相手方から送信されたレーダ波を受信すると、その受信信号を切換スイッチ１０３に出力する一方、電力反射装置１０６から切換スイッチ１０３を介して再放射波を受けると、その再放射波を放射する。
切換スイッチ１０３は、相手方から送信されたレーダ波を受信する際にはアンテナ素子１０１と増幅器１０４を接続し、再放射波を放射する際にはアンテナ素子１０１と電力反射装置１０６を接続する処理を実施する。
【０００５】
増幅器１０４は、アンテナ素子１０１から出力された受信信号の振幅を増幅し、振幅増幅後の受信信号を受信回路１０５に出力する処理を実施する。
受信回路１０５は、増幅器１０４から出力された受信信号に対する各種の受信処理を実施して、受信処理後の信号をレーダ装置に出力する。
電力反射装置１０６は、アンテナ素子１０１により受信されたレーダ波の振幅や位相を調整し、調整後のレーダ波を再放射波として、切換スイッチ１０３に出力する処理を実施する。
【０００６】
図９は図８の電力反射装置１０６の内部を示す構成図である。
図９のサーキュレータ１１１は切換スイッチ１０３からアンテナ素子１０１の受信信号を受けると、その受信信号を増幅器１１２に出力する一方、移相器１１４から出力された再放射波を切換スイッチ１０３に出力する処理を実施する。
増幅器１１２は、サーキュレータ１１１から出力された受信信号の振幅を増幅し、振幅増幅後の受信信号を可変減衰器１１３に出力する処理を実施する。
可変減衰器１１３は、増幅器１１２から出力された受信信号の振幅を調整し、振幅調整後の受信信号を移相器１１４に出力する処理を実施する。
移相器１１４は、可変減衰器１１３から出力された受信信号の位相を調整し、位相調整後の受信信号を再放射波として、サーキュレータ１１１に出力する処理を実施する。
【０００７】
図９のように構成される電力反射装置１０６では、相手方から送信されたレーダ波を受信する際に、アンテナ素子１０１の表面及び地導体１０２で反射する当該レーダ波の反射波を打ち消すために、可変減衰器１１３が増幅器１１２から出力された受信信号の振幅を調整するとともに、移相器１１４が可変減衰器１１３から出力された受信信号の位相を調整し、振幅・位相調整後の受信信号を再放射波として、アンテナ素子１０１から外部に放射させる。
これにより、アンテナ素子１０１の表面及び地導体１０２でのレーダ波の反射波と、アンテナ素子１０１から放射される再放射波とが互いに打ち消し合うことで、アンテナ装置のＲＣＳが低減される。
【０００８】
ただし、アンテナ装置が実際に用いられる環境を考えると、アンテナ装置は、電波の放射に寄与するアンテナ素子１０１及び送受信モジュールや地導体１０２だけから構成されるものではなく、アンテナ素子１０１を支持する構造物や、アンテナ装置の全体を支持する筐体等の構造物（以下、これらの構造物を「アンテナ周囲構造物」と称する）がアンテナ装置の周囲に存在している。
したがって、アンテナ装置全体のＲＣＳは、アンテナ素子１０１の表面や地導体１０２のほか、アンテナ周囲構造物での反射を含めた形で決まり、多くの場合、アンテナ装置全体のＲＣＳは、アンテナ周囲構造物での反射波が主要因であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１９３１３３号公報（段落番号［００１２］、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のアンテナ装置は以上のように構成されているので、アンテナ素子１０１の表面及び地導体１０２でのレーダ波の反射波を打ち消すことができるが、アンテナ周囲構造物でのレーダ波の反射波を打ち消すことができず、アンテナ装置全体のＲＣＳを十分に低減させることができない課題があった。
なお、特許文献１には、可変減衰器１１３における振幅を調整量や、移相器１１４における位相の調整量を具体的に決定する方法が開示されていないため、試行錯誤的に振幅や位相を調整しなければならず、ＲＣＳを低減させることが可能な調整量を迅速に決定することが困難であると考えられる。
【００１１】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、アンテナ装置全体のＲＣＳを十分に低減させ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】
【００１２】
この発明に係るアンテナ装置は、レーダ波を入射する一方、与えられた再放射波を放射するアンテナ素子と、アンテナ素子により入射されたレーダ波の振幅及び位相を調整し、振幅及び位相調整後のレーダ波を再放射波としてアンテナ素子に与える振幅位相調整手段と、振幅位相調整手段によりレーダ波の振幅及び位相が基準調整量で調整された場合の再放射波である基準再放射波の複素電界値を記憶するとともに、アンテナ素子の表面及びアンテナ素子の周囲構造物によるレーダ波の反射波である構造物反射波の複素電界値を記憶する複素電界値記憶手段と、複素電界値記憶手段により記憶されている複素電界値とアンテナ装置全体の反射波の目標値である目標反射波の複素電界値とを用いて、振幅調整量及び位相調整量を算出する調整量算出手段とを設け、調整制御手段が、その調整量算出手段により算出された振幅調整量及び位相調整量にしたがって振幅位相調整手段における振幅及び位相の調整を制御するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、複素電界値記憶手段により記憶されている複素電界値とアンテナ装置全体の反射波の目標値である目標反射波の複素電界値とを用いて、振幅調整量及び位相調整量を算出する調整量算出手段を設け、調整制御手段が、その調整量算出手段により算出された振幅調整量及び位相調整量にしたがって振幅位相調整手段における振幅及び位相の調整を制御するように構成したので、アンテナ装置全体のレーダ断面積を十分に低減させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による他のアンテナ装置の一部を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態４によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態５によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態６によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図８】特許文献１に開示されているアンテナ装置を示す構成図である。
【図９】図８の電力反射装置１０６の内部を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるアンテナ装置を示す構成図である。
図１において、アンテナ素子１は相手方から送信されたレーダ波を入射し、そのレーダ波を受信信号としてサーキュレータ２に出力する一方、サーキュレータ２から出力された再放射波を外部に放射する。
サーキュレータ２はアンテナ素子１から出力された受信信号を振幅調整器３に出力する一方、移相器４から出力された再放射波をアンテナ素子１に出力する。
【００１６】
振幅調整器３は振幅調整器制御回路９の指示の下で、サーキュレータ２から出力された受信信号の振幅を調整（振幅を増幅あるいは減衰）し、振幅調整後の受信信号を移相器４に出力する処理を実施する。
移相器４は移相器制御回路１０の指示の下で、振幅調整器３から出力された受信信号の位相を調整し、位相調整後の受信信号を再放射波としてサーキュレータ２に出力する処理を実施する。
なお、振幅調整器３及び移相器４から振幅位相調整手段が構成されている。
【００１７】
基準再放射波記憶回路５は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置から構成されており、振幅調整器３及び移相器４により受信信号の振幅及び位相が基準調整量（例えば、増幅利得ｇが“１”の調整量、移相量Ψが“０”の調整量）で調整された場合の再放射波である基準再放射波の複素電界値Ｅａを記憶している。
アンテナ周囲構造反射波記憶回路６は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置から構成されており、アンテナ周囲構造物によるレーダ波の反射波である構造物反射波の複素電界値Ｅｂを記憶している。
このアンテナ周囲構造物は、アンテナ素子１の表面や地導体のほか、アンテナ素子１を支持する構造物や、アンテナ装置の全体を支持する筐体等の構造物を含んでいるものとする。
なお、基準再放射波記憶回路５及びアンテナ周囲構造反射波記憶回路６から複素電界値記憶手段が構成されている。
【００１８】
目標反射波設定回路７は例えばユーザインタフェース（例えば、キーボードやマウスなど）、あるいは、ネットワークインタフェース（例えば、通信機器）などを備えており、アンテナ装置全体での反射波の目標値として、例えば、ユーザにより指定された目標反射波の複素電界値Ｅ０を設定する回路である。
最適制御量演算回路８は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、基準再放射波記憶回路５により記憶されている基準再放射波の複素電界値Ｅａとアンテナ装置全体の反射波の目標値である目標反射波の複素電界値とを用いて、振幅利得ｇ（振幅調整量）及び移相量Ψ（位相調整量）を算出する処理を実施する。
即ち、最適制御量演算回路８は基準再放射波記憶回路５により記憶されている基準再放射波の複素電界値Ｅａ及びアンテナ周囲構造反射波記憶回路６により記憶されている構造物反射波の複素電界値Ｅｂを用いて、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と目標反射波設定回路７により設定されている目標反射波の複素電界値Ｅ０との差分を最小化する振幅利得ｇ及び移相量Ψを算出する処理を実施する。なお、最適制御量演算回路８は調整量算出手段を構成している。
この実施の形態１では、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と目標反射波の複素電界値Ｅ０との差分を最小化する振幅利得ｇ及び移相量Ψを算出する例を説明するが、上記の差分を最小化しなくても、小さくなれば、後述するアンテナ装置全体のレーダ断面積を低減させる効果が得られる。
【００１９】
振幅調整器制御回路９は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、最適制御量演算回路８により算出された振幅利得ｇをアンテナ素子１の受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整する旨を振幅調整器３に指示する処理を実施する。
移相器制御回路１０は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、最適制御量演算回路８により算出された移相量Ψだけアンテナ素子１の受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整する旨を移相器４に指示する処理を実施する。
なお、振幅調整器制御回路９及び移相器制御回路１０から調整制御手段が構成されている。
【００２０】
次に動作について説明する。
アンテナ素子１は、相手方から送信されたレーダ波を入射すると、そのレーダ波を受信信号としてサーキュレータ２に出力する。
サーキュレータ２は、アンテナ素子１から受信信号を受けると、その受信信号を振幅調整器３に出力する。
【００２１】
ここで、相手方から送信されたレーダ波の一部は、アンテナ素子１により入射されるが、アンテナ周囲構造物で反射されるレーダ波もある。
アンテナ周囲構造物で反射されるレーダ波の成分は、構造物反射波の複素電界値Ｅｂとしてアンテナ周囲構造反射波記憶回路６により記憶されている。
なお、構造物反射波の複素電界値Ｅｂについては、例えば、電磁界解析などを実施することで求められる計算値を用いることができるが、構造物反射波の複素電界値Ｅｂの具体的な求め方については、下記の実施の形態６で説明する。
【００２２】
また、詳細は後述するが、アンテナ素子１の受信信号の振幅及び位相が調整された後、調整後の受信信号が再放射波として、アンテナ素子１から放射されるが、予め設定された基準調整量（例えば、増幅利得ｇが“１”の調整量、移相量Ψが“０”の調整量）で、受信信号の振幅及び位相が調整された場合の再放射波（基準再放射波）の複素電界値Ｅａは、基準再放射波記憶回路５により記憶されている。
基準再放射波の複素電界値Ｅａについても、例えば、電磁界解析などを実施することで求められる計算値を用いることができるが、基準再放射波の複素電界値Ｅａの具体的な求め方については、下記の実施の形態６で説明する。
【００２３】
振幅調整器３は、サーキュレータ２からアンテナ素子１の受信信号を受けると、振幅調整器制御回路９の指示の下で、その受信信号の振幅を調整して、振幅調整後の受信信号を移相器４に出力する。
即ち、振幅調整器３は、振幅調整器制御回路９が指示する振幅利得ｇをアンテナ素子１の受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整し、振幅調整後の受信信号を移相器４に出力する。
移相器４は、振幅調整器３から振幅調整後の受信信号を受けると、移相器制御回路１０の指示の下で、その受信信号の位相を調整して、位相調整後の受信信号を再放射波としてサーキュレータ２に出力する。
即ち、移相器４は、移相器制御回路１０が指示する移相量Ψだけ受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整し、位相調整後の受信信号を再放射波としてサーキュレータ２に出力する。
【００２４】
サーキュレータ２は、移相器４から再放射波を受けると、その再放射波をアンテナ素子１に出力する。
これにより、アンテナ素子１から下記の式（１）に示すような再放射波が外部に放射される。
2015068688.tif 000003
式（１）において、Ｅａは基準再放射波の複素電界値であり、基準再放射波記憶回路５により記憶されている複素電界値に相当する。
【００２５】
ここで、アンテナ装置全体の反射波は、アンテナ素子１から放射される再放射波と、アンテナ周囲構造物での構造物反射波との合成で表される。
即ち、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値は、下記の式（２）のように表される。
2015068688.tif 000004
式（２）より分かるように、振幅調整器３における増幅利得ｇと、移相器４における移相量Ψとを制御することで、アンテナ装置全体の反射波を自在に制御することができる。
そこで、この実施の形態１では、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値が、目標反射波設定回路７で設定された所望の目標反射波の複素電界値Ｅ０と一致するように、振幅調整器３における増幅利得ｇと、移相器４における移相量Ψとを制御するようにする。具体的には、以下の通りである。
【００２６】
最適制御量演算回路８は、基準再放射波記憶回路５により記憶されている基準再放射波の複素電界値Ｅａ及びアンテナ周囲構造反射波記憶回路６により記憶されている構造物反射波の複素電界値Ｅｂを用いて、下記の式（３）に示すように、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値（式（２）に示す複素電界値）と、目標反射波設定回路７により設定されている目標反射波の複素電界値Ｅ０との差分を示す評価関数Ｆ１を用意する。
2015068688.tif 000005
最適制御量演算回路８は、評価関数Ｆ１を用意すると、例えば、最急降下法や共役勾配法などの非線形最適化手法を用いて、評価関数Ｆ１を最小化する振幅利得ｇ及び移相量Ψを算出する。
【００２７】
振幅調整器制御回路９は、最適制御量演算回路８が評価関数Ｆ１を最小化する振幅利得ｇを算出すると、その振幅利得ｇをサーキュレータ２から出力された受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整する旨を振幅調整器３に指示する。
振幅調整器３は、振幅調整器制御回路９の指示の下、その振幅利得ｇをサーキュレータ２から出力された受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整し、振幅調整後の受信信号を移相器４に出力する。
【００２８】
移相器制御回路１０は、最適制御量演算回路８が評価関数Ｆ１を最小化する移相量Ψを算出すると、その移相量Ψだけ受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整する旨を移相器４に指示する。
移相器４は、移相器制御回路１０の指示の下、その移相量Ψだけ振幅調整器３から出力された受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整し、位相調整後の受信信号を再放射波としてサーキュレータ２に出力する。
サーキュレータ２は、移相器４から再放射波を受けると、その再放射波をアンテナ素子１に出力することで、アンテナ素子１から再放射波が外部に放射されるが、この場合のアンテナ装置全体の反射波の複素電界値は、目標反射波の複素電界値Ｅ０と略同一になる。
【００２９】
ここでは、最適制御量演算回路８が、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値を、所望の目標反射波の複素電界値Ｅ０と一致させるための評価関数Ｆ１を用意するものを示したが、アンテナ装置全体のＲＣＳの大きさのみに着目する場合には、反射波の位相については特に考慮する必要がない。
この場合、下記の式（４）に示すような評価関数Ｆ２を用意して、その評価関数Ｆ２を最小化する振幅利得ｇ及び移相量Ψを算出するようにしてもよい。
2015068688.tif 000006
この場合でも、評価関数Ｆ２を最小化する振幅利得ｇ及び移相量Ψにしたがって受信信号の振幅及び位相を調整することで、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値が、目標反射波の複素電界値Ｅ０と略同一になる。
【００３０】
この実施の形態１では、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値が所望の目標反射波の複素電界値Ｅ０と一致するような増幅利得ｇと移相量Ψを算出して、受信信号の振幅及び位相を調整しているが、例えば、目標反射波の複素電界値Ｅ０を“０”に設定すれば、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値が“０”になるように制御され、アンテナ装置全体のＲＣＳを大幅に低減することが可能になる。
逆に、目標反射波の複素電界値Ｅ０を大きな値に設定すれば、アンテナ装置全体のＲＣＳを増大させることも可能である。
【００３１】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、基準再放射波記憶回路５により記憶されている基準再放射波の複素電界値Ｅａ及びアンテナ周囲構造反射波記憶回路６により記憶されている構造物反射波の複素電界値Ｅｂを用いて、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と目標反射波設定回路７により設定されている目標反射波の複素電界値Ｅ０との差分を最小化する振幅利得ｇ及び移相量Ψを算出する最適制御量演算回路８を設け、振幅調整器制御回路９が、最適制御量演算回路８により算出された振幅利得ｇを受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整する旨を振幅調整器３に指示し、移相器制御回路１０が、最適制御量演算回路８により算出された移相量Ψだけ受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整する旨を移相器４に指示するように構成したので、アンテナ装置全体のＲＣＳを所定のＲＣＳと一致するように制御することが可能になり、その結果、アンテナ装置全体のＲＣＳを十分に低減することができる効果を奏する。
【００３２】
この実施の形態１では、サーキュレータ２が、アンテナ素子１から出力された受信信号を振幅調整器３に出力して、移相器４から出力された再放射波をアンテナ素子１に出力するようにしているが、図２（ａ）に示すように、サーキュレータ２の代わりに、切換スイッチ１１を実装し、切換スイッチ１１が、アンテナ素子１の接続先を振幅調整器３と移相器４の間で時間的に切り換えるようにしてもよい。
また、図２（ｂ）に示すように移相器４の出力を短絡終端、あるいは、図２（ｃ）に示すように移相器４の出力を開放終端することで反射波を得て、アンテナ素子１から反射波を再放射するようにしてもよい。
【００３３】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、アンテナ素子１の本数が１本である例を示したが、この実施の形態２では、アンテナ素子１の本数がＮ本である例を説明する。
図３はこの発明の実施の形態２によるアンテナ装置を示す構成図である。
図３において、アンテナ素子１−ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）は相手方から送信されたレーダ波を入射し、そのレーダ波を受信信号としてサーキュレータ２−ｎに出力する一方、サーキュレータ２−ｎから出力された再放射波を外部に放射する。
サーキュレータ２−ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）はアンテナ素子１−ｎから出力された受信信号を振幅調整器３−ｎに出力する一方、移相器４−ｎから出力された再放射波をアンテナ素子１−ｎに出力する。
【００３４】
振幅調整器３−ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）は振幅調整器制御回路２５の指示の下で、サーキュレータ２−ｎから出力された受信信号の振幅を調整（振幅を増幅あるいは減衰）し、振幅調整後の受信信号を移相器４−ｎに出力する処理を実施する。
移相器４−ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）は移相器制御回路２６の指示の下で、振幅調整器３−ｎから出力された受信信号の位相を調整し、位相調整後の受信信号を再放射波としてサーキュレータ２−ｎに出力する処理を実施する。
なお、振幅調整器３−ｎ及び移相器４−ｎから振幅位相調整手段が構成されている。
【００３５】
基準再放射波記憶回路２１は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置から構成されており、振幅調整器３−ｎ及び移相器４−ｎにより受信信号の振幅及び位相が基準調整量（例えば、増幅利得ｇｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）が“１”の調整量、移相量Ψｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）が“０”の調整量）で調整された場合の再放射波である基準再放射波の複素電界値Ｅａｎを記憶している。
アンテナ周囲構造反射波記憶回路２２は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置から構成されており、図１のアンテナ周囲構造反射波記憶回路６と同様に、アンテナ周囲構造物によるレーダ波の反射波である構造物反射波の複素電界値Ｅｂを記憶している。
なお、基準再放射波記憶回路２１及びアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２から複素電界値記憶手段が構成されている。
【００３６】
目標反射波設定回路２３は例えばユーザインタフェース（例えば、キーボードやマウスなど）、あるいは、ネットワークインタフェース（例えば、通信機器）などを備えており、図１の目標反射波設定回路７と同様に、アンテナ装置全体での反射波の目標値として、例えば、ユーザにより指定された目標反射波の複素電界値Ｅ０を設定する回路である。
最適制御量演算回路２４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、基準再放射波記憶回路２１により記憶されている基準再放射波の複素電界値Ｅａｎとアンテナ装置全体の反射波の目標値である複素電界値とを用いて、振幅利得ｇｎ（振幅調整量）及び移相量Ψｎ（位相調整量）を算出する処理を実施する。
即ち、最適制御量演算回路２４は基準再放射波記憶回路２１により記憶されている基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ及びアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２により記憶されている構造物反射波の複素電界値Ｅｂを用いて、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と目標反射波設定回路２３により設定されている目標反射波の複素電界値Ｅ０との差分を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する処理を実施する。なお、最適制御量演算回路２３は調整量算出手段を構成している。
【００３７】
振幅調整器制御回路２５は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、最適制御量演算回路２４により算出された振幅利得ｇｎをアンテナ素子１−ｎの受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整する旨を振幅調整器３−ｎに指示する処理を実施する。
移相器制御回路２６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、最適制御量演算回路２４により算出された移相量Ψｎだけ受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整する旨を移相器４−ｎに指示する処理を実施する。
なお、振幅調整器制御回路２５及び移相器制御回路２６から調整制御手段が構成されている。
【００３８】
次に動作について説明する。
アンテナ素子１−ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）は、相手方から送信されたレーダ波を入射すると、そのレーダ波を受信信号としてサーキュレータ２−ｎに出力する。
サーキュレータ２−ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）は、アンテナ素子１−ｎから受信信号を受けると、その受信信号を振幅調整器３−ｎに出力する。
【００３９】
ここで、相手方から送信されたレーダ波の一部は、アンテナ素子１−ｎにより入射されるが、アンテナ周囲構造物で反射されるレーダ波もある。
アンテナ周囲構造物で反射されるレーダ波の成分は、構造物反射波の複素電界値Ｅｂとしてアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２により記憶されている。
なお、構造物反射波の複素電界値Ｅｂについては、例えば、電磁界解析などを実施することで求められる計算値を用いることができるが、構造物反射波の複素電界値Ｅｂの具体的な求め方については、下記の実施の形態６で説明する。
【００４０】
また、詳細は後述するが、アンテナ素子１−ｎの受信信号の振幅及び位相が調整された後、調整後の受信信号が再放射波として、アンテナ素子１−ｎから放射されるが、予め設定された基準調整量（例えば、増幅利得ｇｎが“１”の調整量、移相量Ψｎが“０”の調整量）で、受信信号の振幅及び位相が調整された場合の再放射波（基準再放射波）の複素電界値Ｅａｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）は、基準再放射波記憶回路２１により記憶されている。
基準再放射波の複素電界値Ｅａｎについても、例えば、電磁界解析などを実施することで求められる計算値を用いることができるが、基準再放射波の複素電界値Ｅａの具体的な求め方については、下記の実施の形態６で説明する。
【００４１】
振幅調整器３−ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）は、サーキュレータ２−ｎから受信信号を受けると、振幅調整器制御回路２５の指示の下で、その受信信号の振幅を調整して、振幅調整後の受信信号を移相器４−ｎに出力する。
即ち、振幅調整器３−ｎは、振幅調整器制御回路２５が指示する振幅利得ｇｎを受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整し、振幅調整後の受信信号を移相器４−ｎに出力する。
移相器４−ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）は、振幅調整器３−ｎから振幅調整後の受信信号を受けると、移相器制御回路２６の指示の下で、その受信信号の位相を調整して、位相調整後の受信信号を再放射波としてサーキュレータ２−ｎに出力する。
即ち、移相器４−ｎは、移相器制御回路２６が指示する移相量Ψｎだけ受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整し、位相調整後の受信信号を再放射波としてサーキュレータ２−ｎに出力する。
【００４２】
サーキュレータ２−ｎは、移相器４−ｎから再放射波を受けると、その再放射波をアンテナ素子１−ｎに出力する。
これにより、アンテナ素子１−ｎから下記の式（５）に示すような再放射波が外部に放射される。
2015068688.tif 000007
式（５）において、Ｅａｎは基準再放射波の複素電界値であり、基準再放射波記憶回路２１により記憶されている複素電界値に相当する。
【００４３】
ここで、アンテナ装置全体の反射波は、アンテナ素子１−１〜１−Ｎから放射される再放射波と、アンテナ周囲構造物での構造物反射波との合成で表される。
即ち、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値は、下記の式（６）のように表される。
2015068688.tif 000008
式（６）より分かるように、振幅調整器３−ｎにおける増幅利得ｇｎと、移相器４−ｎにおける移相量Ψｎとを制御することで、アンテナ装置全体の反射波を自在に制御することができる。
そこで、この実施の形態２では、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値が、目標反射波設定回路２３で設定された所望の目標反射波の複素電界値Ｅ０と一致するように、振幅調整器３−ｎにおける増幅利得ｇｎと、移相器４−ｎにおける移相量Ψｎとを制御するようにする。具体的には、以下の通りである。
【００４４】
最適制御量演算回路２４は、基準再放射波記憶回路２１により記憶されている基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ及びアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２により記憶されている構造物反射波の複素電界値Ｅｂを用いて、下記の式（７）に示すように、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値（式（６）に示す複素電界値）と、目標反射波設定回路２３により設定されている目標反射波の複素電界値Ｅ０との差分を示す評価関数Ｆ３を用意する。
2015068688.tif 000009
最適制御量演算回路２４は、評価関数Ｆ３を用意すると、例えば、最急降下法や共役勾配法などの非線形最適化手法を用いて、評価関数Ｆ３を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する。
【００４５】
振幅調整器制御回路２５は、最適制御量演算回路２４が評価関数Ｆ３を最小化する振幅利得ｇｎを算出すると、その振幅利得ｇｎをサーキュレータ２−ｎから出力された受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整する旨を振幅調整器３−ｎに指示する。
振幅調整器３−ｎは、振幅調整器制御回路２５の指示の下、その振幅利得ｇｎをサーキュレータ２−ｎから出力された受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整し、振幅調整後の受信信号を移相器４−ｎに出力する。
【００４６】
移相器制御回路２６は、最適制御量演算回路２４が評価関数Ｆ３を最小化する移相量Ψｎを算出すると、その移相量Ψｎだけ受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整する旨を移相器４−ｎに指示する。
移相器４−ｎは、移相器制御回路２６の指示の下、その移相量Ψｎだけ振幅調整器３−ｎから出力された受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整し、位相調整後の受信信号を再放射波としてサーキュレータ２−ｎに出力する。
サーキュレータ２−ｎは、移相器４−ｎから再放射波を受けると、その再放射波をアンテナ素子１−ｎに出力することで、アンテナ素子１−ｎから再放射波が外部に放射されるが、この場合のアンテナ装置全体の反射波の複素電界値は、目標反射波の複素電界値Ｅ０と略同一になる。
【００４７】
ここでは、最適制御量演算回路２４が、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値を、所望の目標反射波の複素電界値Ｅ０と一致させるための評価関数Ｆ３を用意するものを示したが、アンテナ装置全体のＲＣＳの大きさのみに着目する場合には、反射波の位相については特に考慮する必要がない。
この場合、下記の式（８）に示すような評価関数Ｆ４を用意して、その評価関数Ｆ４を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出するようにしてもよい。
2015068688.tif 000010
この場合でも、評価関数Ｆ４を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎにしたがって受信信号の振幅及び位相を調整することで、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値が、目標反射波の複素電界値Ｅ０と略同一になる。
【００４８】
この実施の形態２では、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値が所望の目標反射波の複素電界値Ｅ０と一致するような増幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出して、受信信号の振幅及び位相を調整しているが、例えば、目標反射波の複素電界値Ｅ０を“０”に設定すれば、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値が“０”になるように制御され、アンテナ装置全体のＲＣＳを大幅に低減することが可能となる。
逆に、目標反射波の複素電界値Ｅ０を大きな値に設定すれば、アンテナ装置全体のＲＣＳを増大させることも可能である。
【００４９】
以上で明らかなように、アンテナ素子１の本数がＮ本である場合でも、上記実施の形態１と同様に、アンテナ装置全体のＲＣＳを所定のＲＣＳと一致するように制御することが可能になり、その結果、アンテナ装置全体のＲＣＳを十分に低減することができる効果を奏する。
【００５０】
実施の形態３．
上記実施の形態１，２では、相手方から送信されるレーダ波の周波数が一定である例を示したが、相手方から送信されるレーダ波の周波数が変化する場合がある。
この実施の形態３では、相手方から送信されるレーダ波の周波数が変化しても、適正な増幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出することができる例を説明する。
【００５１】
図４はこの発明の実施の形態３によるアンテナ装置を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
多周波基準再放射波記憶回路３１は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置から構成されており、図３の基準再放射波記憶回路２１と異なり、或る単一の周波数に対応する基準再放射波の複素電界値Ｅａｎではなく、複数の周波数ｆｍ（ｍ＝１，２，３，・・・，Ｍ）に対応する基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ（ｆｍ）を記憶している。
多周波アンテナ周囲構造反射波記憶回路３２は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置から構成されており、図３のアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２と異なり、或る単一の周波数に対応する構造物反射波の複素電界値Ｅｂではなく、複数の周波数ｆｍ（ｍ＝１，２，３，・・・，Ｍ）に対応する構造物反射波の複素電界値Ｅｂ（ｆｍ）を記憶している。
なお、多周波基準再放射波記憶回路３１及び多周波アンテナ周囲構造反射波記憶回路３２から複素電界値記憶手段が構成されている。
【００５２】
多周波目標反射波設定回路３３は例えばユーザインタフェース（例えば、キーボードやマウスなど）、あるいは、ネットワークインタフェース（例えば、通信機器）などを備えており、アンテナ装置全体での反射波の目標値として、例えば、ユーザにより指定された複数の周波数ｆｍ（ｍ＝１，２，３，・・・，Ｍ）に対応する目標反射波の複素電界値Ｅ０（ｆｍ）を設定する回路である。
最適制御量演算回路３４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、多周波基準再放射波記憶回路３１により記憶されている複数の周波数ｆｍに対応する基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ（ｆｍ）と、複数の周波数ｆｍに対応するアンテナ装置全体の反射波の目標値である複数の周波数ｆｍに対応する目標反射波の複素電界値とを用いて、振幅利得ｇｎ（振幅調整量）及び移相量Ψｎ（位相調整量）を算出する処理を実施する。
即ち、最適制御量演算回路３４は多周波基準再放射波記憶回路３１により記憶されている複数の周波数ｆｍに対応する基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ（ｆｍ）及び多周波アンテナ周囲構造反射波記憶回路３２により記憶されている複数の周波数ｆｍに対応する構造物反射波の複素電界値Ｅｂ（ｆｍ）を用いて、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と多周波目標反射波設定回路３３により設定されている複数の周波数ｆｍに対応する目標反射波の複素電界値Ｅ０（ｆｍ）との差分を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する処理を実施する。なお、最適制御量演算回路３４は調整量算出手段を構成している。
【００５３】
次に動作について説明する。
増幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎの算出処理以外は、上記実施の形態２と同様であるため、ここでは、主に増幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎの算出処理について説明する。
上記実施の形態２では、式（７）または式（８）で表される評価関数Ｆを最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出するものを示したが、一般的には、基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ及び構造物反射波の複素電界値Ｅｂは、周波数によって変化し、その変化の仕方も両者の間で異なる。
そのため、相手方のレーダ波の周波数が様々に変化する場合、レーダ波の周波数毎に、振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出し、各周波数において、アンテナ装置全体のＲＣＳが所定のＲＣＳと一致するように制御する必要がある。
一方、単一の増幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎによって、所定の周波数範囲に亘ってアンテナ装置全体のＲＣＳが所定のＲＣＳと一致するように制御することができれば、より制御が簡単になる。
【００５４】
そこで、この実施の形態３では、最適制御量演算回路３４が、多周波基準再放射波記憶回路３１により記憶されている複数の周波数ｆｍに対応する基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ（ｆｍ）及び多周波アンテナ周囲構造反射波記憶回路３２により記憶されている複数の周波数ｆｍに対応する構造物反射波の複素電界値Ｅｂ（ｆｍ）を用いて、下記の式（９）に示すように、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と、多周波目標反射波設定回路３３により設定されている複数の周波数ｆｍに対応する目標反射波の複素電界値Ｅ０（ｆｍ）との差分を示す評価関数Ｆ５を用意する。
2015068688.tif 000011
最適制御量演算回路３４は、評価関数Ｆ５を用意すると、例えば、最急降下法や共役勾配法などの非線形最適化手法を用いて、評価関数Ｆ５を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する。
【００５５】
振幅調整器制御回路２５は、最適制御量演算回路３４が評価関数Ｆ５を最小化する振幅利得ｇｎを算出すると、その振幅利得ｇｎをサーキュレータ２−ｎから出力された受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整する旨を振幅調整器３−ｎに指示する。
振幅調整器３−ｎは、振幅調整器制御回路２５の指示の下、その振幅利得ｇｎをサーキュレータ２−ｎから出力された受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整し、振幅調整後の受信信号を移相器４−ｎに出力する。
【００５６】
移相器制御回路２６は、最適制御量演算回路３４が評価関数Ｆ５を最小化する移相量Ψｎを算出すると、その移相量Ψｎだけ受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整する旨を移相器４−ｎに指示する。
移相器４−ｎは、移相器制御回路２６の指示の下、その移相量Ψｎだけ振幅調整器３−ｎから出力された受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整し、位相調整後の受信信号を再放射波としてサーキュレータ２−ｎに出力する。
サーキュレータ２−ｎは、移相器４−ｎから再放射波を受けると、その再放射波をアンテナ素子１−ｎに出力することで、アンテナ素子１−ｎから再放射波が外部に放射されるが、この場合のアンテナ装置全体の反射波の複素電界値は、目標反射波の複素電界値Ｅ０（ｆｍ）と略同一になる。
【００５７】
ここでは、最適制御量演算回路３４が、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値を、所望の目標反射波の複素電界値Ｅ０（ｆｍ）と一致させるための評価関数Ｆ５を用意するものを示したが、アンテナ装置全体のＲＣＳの大きさのみに着目する場合には、反射波の位相については特に考慮する必要がない。
この場合、下記の式（１０）に示すような評価関数Ｆ６を用意して、その評価関数Ｆ６を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出するようにしてもよい。
2015068688.tif 000012
この場合でも、評価関数Ｆ６を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎにしたがって受信信号の振幅及び位相を調整することで、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値が、目標反射波の複素電界値Ｅ０（ｆｍ）と略同一になる。
【００５８】
以上で明らかなように、相手方のレーダ波の周波数が変化する場合でも、所定の周波数範囲に亘ってアンテナ装置全体のＲＣＳを所定のＲＣＳと一致するように制御ことが可能になり、その結果、アンテナ装置全体のＲＣＳを十分に低減することができる効果を奏する。
【００５９】
なお、この実施の形態３では、アンテナ素子１の本数がＮ本である例を示しているが、アンテナ素子１の本数が１本であっても同様に適用することができることは言うまでもない。
【００６０】
実施の形態４．
上記実施の形態１，２では、相手方から送信されるレーダ波の到来方向が一定である例を示したが、相手方から送信されるレーダ波の到来方向が変化する場合がある。
この実施の形態４では、相手方から送信されるレーダ波の到来方向が変化しても、適正な増幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出することができる例を説明する。
【００６１】
図５はこの発明の実施の形態４によるアンテナ装置を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
多方向基準再放射波記憶回路４１は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置から構成されており、図３の基準再放射波記憶回路２１と異なり、或る単一の到来方向に対応する基準再放射波の複素電界値Ｅａｎではなく、複数の到来方向θｌ（ｌ＝１，２，３，・・・，Ｌ）に対応する基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ（θｌ）を記憶している。
多方向アンテナ周囲構造反射波記憶回路４２は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置から構成されており、図３のアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２と異なり、或る単一の到来方向に対応する構造物反射波の複素電界値Ｅｂではなく、複数の到来方向θｌ（ｌ＝１，２，３，・・・，Ｌ）に対応する構造物反射波の複素電界値Ｅｂ（θｌ）を記憶している。
なお、多方向基準再放射波記憶回路４１及び多方向アンテナ周囲構造反射波記憶回路４２から複素電界値記憶手段が構成されている。
【００６２】
多方向目標反射波設定回路４３は例えばユーザインタフェース（例えば、キーボードやマウスなど）、あるいは、ネットワークインタフェース（例えば、通信機器）などを備えており、アンテナ装置全体での反射波の目標値として、例えば、ユーザにより指定された複数の到来方向θｌ（ｌ＝１，２，３，・・・，Ｌ）に対応する目標反射波の複素電界値Ｅ０（θｌ）を設定する回路である。
最適制御量演算回路４４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、多方向基準再放射波記憶回路４１により記憶されている複数の到来方向θｌに対応する基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ（θｌ）と、複数の到来方向θｌに対応するアンテナ装置全体の反射波の目標値である複数の到来方向θｌに対応する目標反射波の複素電界値とを用いて、振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する処理を実施する。
即ち、最適制御量演算回路４４は多方向基準再放射波記憶回路４１により記憶されている複数の到来方向θｌに対応する基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ（θｌ）及び多方向アンテナ周囲構造反射波記憶回路４２により記憶されている複数の到来方向θｌに対応する構造物反射波の複素電界値Ｅｂ（θｌ）を用いて、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と多方向目標反射波設定回路４３により設定されている複数の到来方向θｌに対応する目標反射波の複素電界値Ｅ０（θｌ）との差分を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する処理を実施する。なお、最適制御量演算回路４４は調整量算出手段を構成している。
【００６３】
次に動作について説明する。
増幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎの算出処理以外は、上記実施の形態２と同様であるため、ここでは、主に増幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎの算出処理について説明する。
上記実施の形態２では、式（７）または式（８）で表される評価関数Ｆを最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出するものを示したが、一般的には、基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ及び構造物反射波の複素電界値Ｅｂは、レーダ波の到来方向によって変化し、その変化の仕方も両者の間で異なる。
そのため、相手方のレーダ波の到来方向が様々に変化する場合、レーダ波の到来方向毎に、振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出し、各到来方向において、アンテナ装置全体のＲＣＳが所定のＲＣＳと一致するように制御する必要がある。
一方、単一の増幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎによって、所定の角度範囲に亘ってアンテナ装置全体のＲＣＳが所定のＲＣＳと一致するように制御することができれば、より制御が簡単になる。
【００６４】
そこで、この実施の形態４では、最適制御量演算回路４４が、多方向基準再放射波記憶回路４１により記憶されている複数の到来方向θｌに対応する基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ（θｌ）及び多方向アンテナ周囲構造反射波記憶回路４２により記憶されている複数の到来方向θｌに対応する構造物反射波の複素電界値Ｅｂ（θｌ）を用いて、下記の式（１１）に示すように、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と、多方向目標反射波設定回路４３により設定されている複数の到来方向θｌに対応する目標反射波の複素電界値Ｅ０（θｌ）との差分を示す評価関数Ｆ７を用意する。
2015068688.tif 000013
最適制御量演算回路４４は、評価関数Ｆ７を用意すると、例えば、最急降下法や共役勾配法などの非線形最適化手法を用いて、評価関数Ｆ７を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する。
【００６５】
振幅調整器制御回路２５は、最適制御量演算回路４４が評価関数Ｆ７を最小化する振幅利得ｇｎを算出すると、その振幅利得ｇｎをサーキュレータ２−ｎから出力された受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整する旨を振幅調整器３−ｎに指示する。
振幅調整器３−ｎは、振幅調整器制御回路２５の指示の下、その振幅利得ｇｎをサーキュレータ２−ｎから出力された受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整し、振幅調整後の受信信号を移相器４−ｎに出力する。
【００６６】
移相器制御回路２６は、最適制御量演算回路４４が評価関数Ｆ７を最小化する移相量Ψｎを算出すると、その移相量Ψｎだけ受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整する旨を移相器４−ｎに指示する。
移相器４−ｎは、移相器制御回路２６の指示の下、その移相量Ψｎだけ振幅調整器３−ｎから出力された受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整し、位相調整後の受信信号を再放射波としてサーキュレータ２−ｎに出力する。
サーキュレータ２−ｎは、移相器４−ｎから再放射波を受けると、その再放射波をアンテナ素子１−ｎに出力することで、アンテナ素子１−ｎから再放射波が外部に放射されるが、この場合のアンテナ装置全体の反射波の複素電界値は、目標反射波の複素電界値Ｅ０（θｌ）と略同一になる。
【００６７】
ここでは、最適制御量演算回路４４が、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値を、所望の目標反射波の複素電界値Ｅ０（θｌ）と一致させるための評価関数Ｆ７を用意するものを示したが、アンテナ装置全体のＲＣＳの大きさのみに着目する場合には、反射波の位相については特に考慮する必要がない。
この場合、下記の式（１２）に示すような評価関数Ｆ８を用意して、その評価関数Ｆ８を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出するようにしてもよい。
2015068688.tif 000014
この場合でも、評価関数Ｆ８を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎにしたがって受信信号の振幅及び位相を調整することで、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値が、目標反射波の複素電界値Ｅ０（θｌ）と略同一になる。
【００６８】
以上で明らかなように、相手方のレーダ波の到来方向が変化する場合でも、所定の角度範囲に亘ってアンテナ装置全体のＲＣＳを所定のＲＣＳと一致するように制御することが可能になり、その結果、アンテナ装置全体のＲＣＳを十分に低減することができる効果を奏する。
【００６９】
なお、この実施の形態４では、アンテナ素子１の本数がＮ本である例を示しているが、アンテナ素子１の本数が１本であっても同様に適用することができることは言うまでもない。
また、この実施の形態４では、相手方から送信されるレーダ波の周波数が一定である例を示したが、相手方から送信されるレーダ波の周波数が変化する場合がある。この場合、上記実施の形態３と同様の方法で、相手方から送信されるレーダ波の周波数が変化しても、適正な増幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する。
【００７０】
具体的には、多方向基準再放射波記憶回路４１が、レーダ波の複数の到来方向θｌ毎に、レーダ波の複数の周波数ｆｍ（ｍ＝１，２，３，・・・，Ｍ）に対応する基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ（θｌ，ｆｍ）を記憶し、多方向アンテナ周囲構造反射波記憶回路４２が、レーダ波の複数の到来方向θｌ毎に、レーダ波の複数の周波数ｆｍに対応する構造物反射波の複素電界値Ｅｂ（θｌ，ｆｍ）を記憶する。
また、多方向目標反射波設定回路４３が、アンテナ装置全体での反射波の目標値として、レーダ波の複数の到来方向θｌ毎に、レーダ波の複数の周波数ｆｍに対応する目標反射波の複素電界値Ｅ０（θｌ，ｆｍ）を設定する。
【００７１】
最適制御量演算回路４４は、多方向基準再放射波記憶回路４１により記憶されている基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ（θｌ，ｆｍ）及び多方向アンテナ周囲構造反射波記憶回路４２により記憶されている構造物反射波の複素電界値Ｅｂ（θｌ，ｆｍ）を用いて、下記の式（１３）に示すように、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と、多方向目標反射波設定回路４３により設定されている目標反射波の複素電界値Ｅ０（θｌ，ｆｍ）との差分を示す評価関数Ｆ９を用意する。
2015068688.tif 000015
最適制御量演算回路４４は、評価関数Ｆ９を用意すると、例えば、最急降下法や共役勾配法などの非線形最適化手法を用いて、評価関数Ｆ９を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する。
【００７２】
ここでは、最適制御量演算回路４４が、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値を、所望の目標反射波の複素電界値Ｅ０（θｌ，ｆｍ）と一致させるための評価関数Ｆ９を用意するものを示したが、アンテナ装置全体のＲＣＳの大きさのみに着目する場合には、反射波の位相については特に考慮する必要がない。
この場合、下記の式（１４）に示すような評価関数Ｆ１０を用意して、その評価関数Ｆ１０を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出するようにしてもよい。
2015068688.tif 000016
【００７３】
実施の形態５．
上記実施の形態１，２では、所望の目標反射波の複素電界値Ｅ０が一定である例を示したが、目標反射波の複素電界値Ｅ０が時間変化する場合、最適制御量演算回路が、目標反射波の複素電界値Ｅ０が変化する毎に、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と、当該時間に対応する目標反射波の複素電界値Ｅ０との差分を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出するようにしてもよい。
【００７４】
図６はこの発明の実施の形態５によるアンテナ装置を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
目標変調反射波設定回路５１は例えばユーザインタフェース（例えば、キーボードやマウスなど）、あるいは、ネットワークインタフェース（例えば、通信機器）などを備えており、アンテナ装置全体での反射波の目標値として、例えば、ユーザにより指定された時間的に変化する目標反射波の複素電界値Ｅ０を設定する回路である。
この実施の形態５では、説明の便宜上、目標変調反射波設定回路５１が目標反射波の複素電界値として、Ｅ０１とＥ０２の２値を設定しており、所定の時間間隔Ｔ０毎に、目標反射波の複素電界値が交互にＥ０１又はＥ０２に切り換わるものとする。
【００７５】
最適制御量演算回路５２は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、アンテナ装置全体の反射波の目標値である目標反射波の複素電界値が時間変化する場合、その目標反射波の複素電界値が変化する毎に、基準再放射波記憶回路２１により記憶されている基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ及びアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２により記憶されている構造物反射波の複素電界値と当該時間に対応する目標反射波の複素電界値とを用いて、振幅調整量及び位相調整量を算出する処理を実施する。
即ち、最適制御量演算回路５２は所定の時間間隔Ｔ０毎に、基準再放射波記憶回路２１により記憶されている基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ及びアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２により記憶されている構造物反射波の複素電界値Ｅｂを用いて、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と、目標反射波設定回路５１により設定されている目標反射波の複素電界値Ｅ０１又はＥ０２との差分を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する処理を実施する。なお、最適制御量演算回路５２は調整量算出手段を構成している。
【００７６】
次に動作について説明する。
この実施の形態５では、所定の時間間隔Ｔ０毎に、目標反射波の複素電界値が、Ｅ０１とＥ０２の２値で切り換わる場合を説明する。
この場合、目標反射波の複素電界値Ｅ０１に対応する最適な振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出するとともに、目標反射波の複素電界値Ｅ０２に対応する最適な振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する。
【００７７】
まず、最適制御量演算回路５２は、上記実施の形態２における最適制御量演算回路２４と同様の方法で、基準再放射波記憶回路２１により記憶されている基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ及びアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２により記憶されている構造物反射波の複素電界値Ｅｂを用いて、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と、目標反射波設定回路５１により設定されている目標反射波の複素電界値Ｅ０１との差分を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する。
【００７８】
振幅調整器制御回路２５は、最適制御量演算回路５２が振幅利得ｇｎを算出すると、上記実施の形態２と同様に、その振幅利得ｇｎをサーキュレータ２−ｎから出力された受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整する旨を振幅調整器３−ｎに指示する。
振幅調整器３−ｎは、振幅調整器制御回路２５の指示の下、その振幅利得ｇｎをサーキュレータ２−ｎから出力された受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整し、振幅調整後の受信信号を移相器４−ｎに出力する。
【００７９】
移相器制御回路２６は、最適制御量演算回路５２が移相量Ψｎを算出すると、上記実施の形態２と同様に、その移相量Ψｎだけ受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整する旨を移相器４−ｎに指示する。
移相器４−ｎは、移相器制御回路２６の指示の下、その移相量Ψｎだけ振幅調整器３−ｎから出力された受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整し、位相調整後の受信信号を再放射波としてサーキュレータ２−ｎに出力する。
【００８０】
最適制御量演算回路５２は、目標反射波の複素電界値Ｅ０１との差分を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出してから時間Ｔ０が経過すると、同様の方法で、基準再放射波記憶回路２１により記憶されている基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ及びアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２により記憶されている構造物反射波の複素電界値Ｅｂを用いて、アンテナ装置全体の反射波の複素電界値と、目標反射波設定回路５１により設定されている目標反射波の複素電界値Ｅ０２との差分を最小化する振幅利得ｇｎ及び移相量Ψｎを算出する。
【００８１】
振幅調整器制御回路２５は、最適制御量演算回路５２が振幅利得ｇｎを算出すると、上記実施の形態２と同様に、その振幅利得ｇｎをサーキュレータ２−ｎから出力された受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整する旨を振幅調整器３−ｎに指示する。
振幅調整器３−ｎは、振幅調整器制御回路２５の指示の下、その振幅利得ｇｎをサーキュレータ２−ｎから出力された受信信号に乗算することで、その受信信号の振幅を調整し、振幅調整後の受信信号を移相器４−ｎに出力する。
【００８２】
移相器制御回路２６は、最適制御量演算回路５２が移相量Ψｎを算出すると、上記実施の形態２と同様に、その移相量Ψｎだけ受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整する旨を移相器４−ｎに指示する。
移相器４−ｎは、移相器制御回路２６の指示の下、その移相量Ψｎだけ振幅調整器３−ｎから出力された受信信号の位相をずらすことで、その受信信号の位相を調整し、位相調整後の受信信号を再放射波としてサーキュレータ２−ｎに出力する。
【００８３】
以下、時間Ｔ０が経過する毎に、目標反射波の複素電界値を交互にＥ０１又はＥ０２に切り換えながら、上記の処理を繰り返し実施する。
これにより、目標反射波の複素電界値Ｅ０が時間的に変化する場合でも、アンテナ装置全体の反射波が目標反射波の複素電界値Ｅ０と一致するように制御することができる。
目標反射波の複素電界値Ｅ０が所定の時間間隔Ｔ０毎に、２値（Ｅ０１、Ｅ０２）の間で変化する場合、アンテナ装置全体の反射波に対してＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ、二位相偏移変調）変調をかけることに対応している。
これにより、アンテナ装置全体の反射波の周波数特性を、相手方より照射されるレーダ波の周波数特性と異なるものとすることができる。
【００８４】
ここでは、目標反射波の複素電界値をＢＰＳＫ変調させるように２値（Ｅ０１、Ｅ０２）の間で変化させる例を示したが、目標反射波の複素電界値Ｅ０を多値変調させるように複数の値の間で変化させてもよいし、疑似雑音符号に従うように変化させてもよい。
また、目標反射波の複素電界値Ｅ０の振幅位相をアナログ的に時間変化させてもよく、上記と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
なお、この実施の形態５では、アンテナ素子１の本数がＮ本である例を示しているが、アンテナ素子１の本数が１本であっても同様に適用することができることは言うまでもない。
また、この実施の形態５では、目標反射波の複素電界値Ｅ０が時間的に変化しても対応可能な構成を図３のアンテナ装置に適用している例を示しているが、図４，５のアンテナ装置に適用してもよいことは言うまでもない。
【００８６】
実施の形態６．
図７はこの発明の実施の形態６によるアンテナ装置を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
送信機６１はテスト信号波（テスト用のレーダ波）を生成し、そのテスト信号波を送信アンテナ６２に出力する処理を実施する。
送信アンテナ６２はアンテナ素子１−１〜１−Ｎと対向するように設置されており、送信機６１から出力されたテスト信号波をアンテナ素子１−１〜１−Ｎに向けて空間に放射する。
なお、送信機６１及び送信アンテナ６２からテスト用レーダ波送信手段が構成されている。
【００８７】
受信アンテナ６３はアンテナ素子１−１〜１−Ｎと対向するように設置されており、アンテナ素子１−１〜１−Ｎから放射された再放射波と、アンテナ周囲構造物によるテスト信号波の反射波である構造物反射波との合成波Ｅｉｎｉを受信する。
図７の例では、受信アンテナ６３が送信アンテナ６２と隣接して設置されている例を示しているが、上記の合成波Ｅｉｎｉを受信することができればよく、送信アンテナ６２と離れた位置に設置されていてもよい。
検波回路６４は受信アンテナ６３により受信された合成波Ｅｉｎｉの電力を測定する処理を実施する。
なお、受信アンテナ６３及び検波回路６４から合成波受信手段が構成されている。
【００８８】
基準再放射波演算回路６５は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、移相器４−ｎにおける移相量Ψｎを変更しながら、検波回路６４により測定される合成波Ｅｉｎｉの電力の変化を監視して、その電力の変化から基準再放射波の複素電界値Ｅａｎを決定し、基準再放射波の複素電界値Ｅａｎを基準再放射波記憶回路２１に出力する処理を実施する。
アンテナ周囲構造反射波演算回路６６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、基準再放射波演算回路６５により決定された基準再放射波の複素電界値Ｅａｎを用いて、構造物反射波の複素電界値Ｅｂを決定し、構造物反射波の複素電界値Ｅｂをアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２に出力する処理を実施する。
なお、基準再放射波演算回路６５及びアンテナ周囲構造反射波演算回路６６から複素電界値決定手段が構成されている。
【００８９】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１〜５においては、アンテナ素子１−１〜１−Ｎにおける基準再放射波の複素電界値Ｅａｎと、構造物反射波の複素電界値Ｅｂについては、電磁界解析などを実施することで求められる計算値を用いてもよいが、アンテナ素子１−ｎや移相器４−ｎなどは個体毎に異なる誤差を有する場合があるため、実際に使用するアンテナ装置での測定値を用いれば、より効率的かつ高精度なＲＣＳの制御が可能になると考えられる。
そこで、この実施の形態６では、実際に使用するアンテナ装置での測定値を用いて、アンテナ素子１−１〜１−Ｎにおける基準再放射波の複素電界値Ｅａｎと、構造物反射波の複素電界値Ｅｂとを決定するようにしている。具体的には以下の通りである。
【００９０】
この実施の形態６では、基準再放射波の複素電界値Ｅａｎが基準再放射波記憶回路２１に記憶されておらず、構造物反射波の複素電界値Ｅｂがアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２に記憶されていない初期状態においては、例えば、振幅調整器３−ｎの振幅利得ｇｎが“１”、移相器４−ｎの移相量が“０”に初期設定されているものとする。
まず、送信機６１は、テスト信号波（テスト用のレーダ波）を生成し、そのテスト信号波を送信アンテナ６２に出力する。
これにより、送信アンテナ６２からテスト信号波がアンテナ素子１−１〜１−Ｎに向けて放射され、アンテナ素子１−１〜１−Ｎからテスト信号波が入射される。
【００９１】
送信アンテナ６２から放射されたテスト信号波の一部は、アンテナ素子１−１〜１−Ｎから入射されるが、アンテナ周囲構造物によって反射されるテスト信号波もある。
アンテナ装置が初期状態である場合、下記の式（１５）に示すように、アンテナ素子１−１〜１−Ｎから放射される再放射波と、アンテナ周囲構造物によるテスト信号波の反射波（構造物反射波）との合成波Ｅｉｎｉが受信アンテナ６３に受信される。
2015068688.tif 000017
式（１５）において、φｂは初期状態におけるアンテナ周囲構造物による構造物反射波Ｅｂの位相を示し、φｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は初期状態におけるアンテナ素子１−ｎの再放射波Ｅａｎの位相を示している。
【００９２】
式（１５）の両辺を初期状態における合成波Ｅｉｎｉで除算すると、下記の式（１６）のようになる。
2015068688.tif 000018
式（１６）において、ｋｂは初期状態における合成波Ｅｉｎｉを基準とするアンテナ周囲構造による構造物反射波の相対振幅、Ｘｂは初期状態における合成波Ｅｉｎｉを基準とするアンテナ周囲構造による構造物反射波の相対位相である。
また、ｋｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は初期状態における合成波Ｅｉｎｉを基準とするアンテナ素子１−ｎの再放射波の相対振幅、Ｘｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は初期状態における合成波Ｅｉｎｉを基準とするアンテナ素子１−ｎの再放射波の位相である。
【００９３】
2015068688.tif 000019
【００９４】
ここで、移相器４−ｎの設定移相量Ψｎを順次変化させると、アンテナ素子１−ｎから放射される再放射波の位相が変化するため、受信アンテナ６３により受信される合成波Ｅｉｎｉの電力は変化する。
そこで、基準再放射波演算回路６５は、移相器４−ｎにおける移相量Ψｎを変更しながら、検波回路６４により測定される合成波Ｅｉｎｉの電力の変化を監視する。
基準再放射波演算回路６５は、変化する合成波Ｅｉｎｉの電力の最大値と最小値の比を特定するとともに、電力の最大値を与える位相変化量を特定する。
そして、基準再放射波演算回路６５は、最大値と最小値の比と、電力の最大値を与える位相変化量とを用いて、例えば、下記の特許文献２に開示されている方法で、式（１７）におけるアンテナ素子１−ｎの再放射波の相対振幅ｋｎ及び位相Ｘｎを算出する。
［特許文献２］  特許第１５５３４４６号公報
【００９５】
基準再放射波演算回路６５は、アンテナ素子１−ｎにおける再放射波の相対振幅ｋｎ及び位相Ｘｎを算出すると、再放射波の相対振幅ｋｎ及び位相Ｘｎを基準再放射波の複素電界値Ｅａｎとして基準再放射波記憶回路２１に記憶させる。
ここで、式（１７）は、下記の式（１８）のように変形することができる。
2015068688.tif 000020
【００９６】
アンテナ周囲構造反射波演算回路６６は、基準再放射波演算回路６５が基準再放射波の複素電界値Ｅａｎを決定すると、その基準再放射波の複素電界値Ｅａｎを用いて、構造物反射波の複素電界値Ｅｂを決定する。
即ち、アンテナ周囲構造反射波演算回路６６は、上記の式（１８）に基づいて、アンテナ素子１−ｎにおける再放射波の相対振幅ｋｎ及び位相Ｘｎで与えられるアンテナ素子１−ｎに対応する再放射波の相対値のアレー合成値を１から減算し、その減算した値の振幅と位相から、初期状態における合成波Ｅｉｎｉを基準とするアンテナ周囲構造による構造物反射波の相対振幅ｋｂ及び相対位相Ｘｂを求める。
アンテナ周囲構造反射波演算回路６６は、構造物反射波の相対振幅ｋｂ及び相対位相Ｘｂを求めると、その相対振幅ｋｂ及び相対位相Ｘｂを構造物反射波の複素電界値Ｅｂとしてアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２に記憶させる。
【００９７】
以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、移相器４−ｎにおける移相量Ψｎを変更しながら、検波回路６４により測定される合成波Ｅｉｎｉの電力の変化を監視して、その電力の変化から基準再放射波の複素電界値Ｅａｎを決定し、基準再放射波の複素電界値Ｅａｎを基準再放射波記憶回路２１に出力する基準再放射波演算回路６５と、基準再放射波演算回路６５により決定された基準再放射波の複素電界値Ｅａｎを用いて、構造物反射波の複素電界値Ｅｂを決定し、構造物反射波の複素電界値Ｅｂをアンテナ周囲構造反射波記憶回路２２に出力するアンテナ周囲構造反射波演算回路６６とを設けるように構成したので、アンテナ素子１−ｎや移相器４−ｎなどに個体差があっても、適正な基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ及び構造物反射波の複素電界値Ｅｂを用いて、高精度なＲＣＳの制御を行うことができる効果を奏する。
【００９８】
なお、この実施の形態６では、アンテナ素子１の本数がＮ本である例を示しているが、アンテナ素子１の本数が１本であっても同様に適用することができることは言うまでもない。
この実施の形態６では、レーダ波の周波数が固定である例を示したが、上記実施の形態３のように、レーダ波の周波数が変動する場合、上記と同様の方法で、各周波数について、基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ（ｆｍ）及び構造物反射波の複素電界値Ｅｂ（ｆｍ）を決定すればよい。
また、上記実施の形態４のように、レーダ波の到来方向が変動する場合、上記と同様の方法で、各到来方向について、基準再放射波の複素電界値Ｅａｎ（θｌ）及び構造物反射波の複素電界値Ｅｂ（θｌ）を決定すればよい。
【００９９】
この実施の形態６では、送信アンテナ６２と受信アンテナ６３を搭載しているが、送信アンテナ６２と受信アンテナ６３の代わりに、１つのアンテナをスイッチなどで時間的に送信と受信を切り替える構成にしてもよいし、サーキュレータなどによって送信と受信を切り替える構成にしてもよい。
【０１００】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１，１−１〜１−Ｎ  アンテナ素子、２，２−１〜２−Ｎ  サーキュレータ、３，３−１〜３−Ｎ  振幅調整器（振幅位相調整手段）、４，４−１〜４−Ｎ  移相器（振幅位相調整手段）、５，２１  基準再放射波記憶回路（複素電界値記憶手段）、６，２２  アンテナ周囲構造反射波記憶回路、７，２３  目標反射波設定回路、８，２４  最適制御量演算回路（調整量算出手段）、９，２５  振幅調整器制御回路（調整制御手段）、１０，２６  移相器制御回路（調整制御手段）、１１  切換スイッチ、３１  多周波基準再放射波記憶回路（複素電界値記憶手段）、３２  多周波アンテナ周囲構造反射波記憶回路（複素電界値記憶手段）、３３  多周波目標反射波設定回路、３４  最適制御量演算回路（調整量算出手段）、４１  多方向基準再放射波記憶回路（複素電界値記憶手段）、４２  多方向アンテナ周囲構造反射波記憶回路（複素電界値記憶手段）、４３  多方向目標反射波設定回路、４４  最適制御量演算回路（調整量算出手段）、５１  目標反射波設定回路、５２  最適制御量演算回路（調整量算出手段）、６１  送信機（テスト用レーダ波送信手段）、６２  送信アンテナ（テスト用レーダ波送信手段）、６３  受信アンテナ（合成波受信手段）、６４  検波回路（合成波受信手段）、６５  基準再放射波演算回路（複素電界値決定手段）、６６  アンテナ周囲構造反射波演算回路（複素電界値決定手段）、１０１  アンテナ素子、１０２  地導体、１０３  切換スイッチ、１０４  増幅器、１０５  受信回路、１０６  電力反射装置、１１１  サーキュレータ、１１２  増幅器、１１３  可変減衰器、１１４  移相器。
【図１】
2015068688.tif 000021
【図２】
2015068688.tif 000022
【図３】
2015068688.tif 000023
【図４】
2015068688.tif 000024
【図５】
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【図６】
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【図７】
2015068688.tif 000027
【図８】
2015068688.tif 000028
【図９】
2015068688.tif 000029