(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素子アンテナと前記素子アンテナのそれぞれに接続した受信モジュールと前記受信モジュールからの信号を合成する合成器とを有するアクティブアレイアンテナ、
このアクティブアレイアンテナの前記合成器からの出力信号に基づき前記出力信号の信号強度を求める受信機、
任意の方向からの電波を受信するように前記受信モジュールに励振位相を設定するビーム制御器
を備え、
前記ビーム制御器は、前記信号強度が閾値を超える場合に、前記信号強度の大きさに応じたオフセットを前記励振位相に付加して前記受信モジュールの制御を変更することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
ビーム制御器は、信号強度が閾値を超える場合に所定の受信モジュールをＯＮまたはＯＦＦし、且つ、前記信号強度の大きさに応じたオフセットを前記励振位相に付加して、ＯＮした受信モジュールの制御を変更し、
前記受信モジュールは終端器を備え、前記受信モジュールをＯＦＦする場合は前記終端器に信号を流すことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
受信モジュールは第１の受信モジュールと第２の受信モジュールとからなり、前記第１の受信モジュールをＯＦＦし、前記第２の受信モジュールをＯＮすることを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
受信モジュールは第３の受信モジュールと第４の受信モジュールとからなり、前記第３の受信モジュールをＯＮおよびＯＦＦし、前記第４の受信モジュールをＯＦＦすることを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項５】
第１の受信モジュールは複数の素子アンテナからなるアクティブアレイアンテナの開口面上の外周から所定の距離に位置する前記素子アンテナに接続した受信モジュールであることを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項６】
第１の受信モジュールは複数の受信モジュールからランダムに選択した所定数の前記受信モジュールであることを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項７】
複数の素子アンテナからなるアクティブアレイアンテナの開口面上における互いに垂直な２方向を水平方向および垂直方向とし、
第２の受信モジュールは所定の前記素子アンテナを含んだ前記水平方向および前記垂直方向に位置する前記素子アンテナに接続した受信モジュールであることを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項８】
複数の素子アンテナからなるアクティブアレイアンテナの開口面上における互いに垂直な２方向を水平方向および垂直方向、所定の前記素子アンテナを第１の素子アンテナとし、
第３の受信モジュールは前記第１の素子アンテナを含んだ前記水平方向に位置する前記素子アンテナに接続した第５の受信モジュールと前記第１の素子アンテナを含んだ前記垂直方向に位置する前記素子アンテナに接続した第６の受信モジュールとからなり、
前記第６の受信モジュールは前記第５の受信モジュールのＯＮおよびＯＦＦに同期してＯＦＦおよびＯＮすることを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目標の電波を受信し、その目標の電波諸元や方位諸元を分析する受信装置に関するものであり、特に、複数の素子アンテナ、それぞれの素子アンテナに対応する受信モジュールおよび合成器等を備えてアクティブアレイアンテナ方式を用いた受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクティブアレイアンテナは、複数の素子アンテナをアレイ状に配置し、各々の素子アンテナに半導体増幅器や移相器等のアクティブ素子を有する送受信モジュールを取り付けたものである。各々の素子アンテナが電波を受信すると、受信電波の振幅および位相を解析して電波諸元や方位諸元を求めることができる（例えば特許文献１）。
【０００３】
一般的に、受信装置は、近距離の目標物からの目標電波を受信する場合などにレベルの高い信号を受信すると受信系が飽和してしまう。すると、受信振幅情報の直線性が失われ、受信装置は誤った振幅情報を得ることになり、電波諸元や方位諸元の分析に悪影響が及んだり、高調波等の不要波レベルが増加したりするなどの問題が発生する。しかし、特許文献１に記載のアクティブアレイアンテナでは、このような受信系の飽和について特に考慮されていない。
【０００４】
なお、１組のアンテナと受信モジュールとを有する一般的な受信装置では、受信系の飽和が発生しないように受信レベルを制御している。例えば特許文献２には、可変減衰器の役割を果たす可変利得増幅回路を受信系フロントエンドに挿入して、自動利得制御回路が受信信号の電力レベルに応じて可変利得増幅回路を制御する通信装置が開示されている。このように、受信信号の電力レベルに応じて可変利得増幅回路を制御すれば、受信系の飽和を防ぐことができる。
【０００５】
ここで、アクティブアレイアンテナの受信系の飽和を防ぐために、特許文献２に記載の方法を適用することが考えられる。つまり、受信系フロントエンドである受信モジュールに可変減衰器を挿入し、受信信号の電力レベルに応じて可変減衰器を制御すれば、受信信号の電力レベルを低下させて受信系の飽和を回避できるとともに、受信装置が飽和することなく受信できる信号のレベル、つまり最大受信可能レベルを上昇させることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２４７９２２（第３頁、図１）
【特許文献２】特開２００５−１２３７６８（第６頁、図１）
【０００７】
しかし、アクティブアレイアンテナでは受信モジュールは素子アンテナの数だけ存在し、素子アンテナそれぞれに接続されている。上記のような受信フロントエンドに可変減衰器を挿入する方法では、受信モジュールそれぞれに可変減衰器を接続するので、素子アンテナの数と同じ数の可変減衰器を挿入する必要がある。また、受信信号の電力レベルを監視して可変減衰器の制御を行う回路等も必要となり、装置規模が大幅に増大するという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、アクティブアレイアンテナを備えた受信装置の装置規模を増大させずに、受信装置の飽和を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る受信装置は、複数の素子アンテナと素子アンテナのそれぞれに接続した受信モジュールと受信モジュールからの信号を合成する合成器とを有するアクティブアレイアンテナ、アクティブアレイアンテナの合成器からの出力信号の信号強度を求める受信機、および任意の方向からの電波を受信するように受信モジュールに励振位相を設定するビーム制御器を備え、ビーム制御器は信号強度に基づき受信モジュールの制御を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ビーム制御器が信号強度に基づき受信モジュールの制御を変更するため、アクティブアレイアンテナを備えた受信装置の装置規模を増大させずに、飽和を回避できる受信装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るアクティブアレイアンテナの開口面を示す図である。アクティブアレイアンテナは複数の素子アンテナから構成されている。またアクティブアレイアンテナはサブアレイＡ、Ｂ、ＣおよびＤの４ブロックに分割されており、素子アンテナはいずれか１つのサブアレイに属している。なお、アンテナ開口面の網掛けは、励振している素子アンテナを示す。
また、サブアレイＡからＢの方向またはサブアレイＣからＤの方向を水平方向とし、サブアレイＡからＣの方向またはサブアレイＢからＤの方向を垂直方向とする。
【００１２】
図２はこの発明の実施の形態１に係るアクティブアレイアンテナを備えた受信装置の構成図である。受信装置は、破線で囲まれたアクティブアレイアンテナ１、受信信号から電波諸元等を分析する受信機２、受信信号を処理する信号処理装置３、アクティブアレイアンテナ１が受信すべき目標信号の周波数およびビーム方向を指示するアンテナ制御部４および各素子アンテナ１１の励振を制御するビーム制御器５からなる。
以降に、受信装置の各構成要素の詳細を説明する。
【００１３】
図２におけるアクティブアレイアンテナ１は、複数の素子アンテナ１１および受信モジュール１２、合成器１３、中間増幅器１４、モノパルスコンパレータ１５およびリアエンド増幅器１６により構成されている。
それぞれの素子アンテナ１１には受信モジュール１２が接続されており、素子アンテナ１１で受信した目標電波の増幅および位相制御を行う。合成器１３はサブアレイに対応して存在し、サブアレイＡに属する素子アンテナ１１に接続する受信モジュール１２、つまりサブアレイＡに属する受信モジュール１２はサブアレイＡに対応する合成器１３に接続し、その他のサブアレイに属する受信モジュール１２もそれぞれのサブアレイに対応する合成器１３に接続する。各合成器１３は、受信モジュール１２が出力した信号を合成し、サブアレイ信号として出力する。このサブアレイ信号は中間増幅器１４により増幅され、モノパルスコンパレータ１５に入力される。
モノパルスコンパレータ１５は、サブアレイ信号を合成して、かつサブアレイ信号から計算した信号を出力する。出力する信号は、全サブアレイ信号を合計した和信号Ｓｉｇ１、サブアレイ信号の水平方向の差を示す水平方向差信号Ｓｉｇ２、およびサブアレイ信号の垂直方向の差を示す垂直方向差信号Ｓｉｇ３の３種類であり、それぞれの信号はリアエンド増幅器１６で増幅されて受信機２に入力される。
なお、和信号Ｓｉｇ１、水平方向差信号Ｓｉｇ２および垂直方向差信号Ｓｉｇ３は、合成器１３で合成した各サブアレイ信号をＡ、Ｂ、ＣおよびＤとすると、（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）、｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝および｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝で表されるものである。
【００１４】
図２における受信機２は、和信号Ｓｉｇ１、水平方向差信号Ｓｉｇ２および垂直方向差信号Ｓｉｇ３が入力されると、和信号Ｓｉｇ１を分析して目標電波の電波諸元、例えば周波数、信号強度、パルス幅、パルス繰り返し間隔等を求める。信号強度は、モノパルスコンパレータ１５から出力されてリアエンド増幅器１６で増幅された後に受信機２に入力された信号の振幅情報である。また、和信号Ｓｉｇ１と水平方向差信号Ｓｉｇ２とを用いて水平面内方位を、和信号Ｓｉｇ１と垂直方向差信号Ｓｉｇ３とを用いて垂直面内方位を求める。なお、この実施の形態１では、水平面内方位や垂直面内方位等の方位諸元の分析に、和信号と差信号の振幅や位相を比較するモノパルス方式のような一般的な方式を用いているが、その他の方法で方位諸元の分析を行っても良い。
その後、受信機２は、電波諸元分析結果、方位諸元分析結果および受信信号を信号処理装置３に出力するとともに、電波諸元分析結果の一つである信号強度を受信レベル情報Ｓｉｇ４に設定して、この受信レベル情報Ｓｉｇ４をビーム制御器５の受信レベル判定部５１へ出力する。
【００１５】
ビーム制御器５は、任意の方向からの電波を受信するように受信モジュール１２ごとに励振位相を設定する。具体的には、目標信号のビーム方向の情報から素子アンテナ１１ごとに励振位相を求め、各素子アンテナ１１に接続する受信モジュール１２に励振位相の情報を出力する。図２におけるビーム制御器５は、受信レベル判定部５１および方向制御部５２から構成されている。
受信レベル判定部５１は、入力された受信レベル情報Ｓｉｇ４を解析して受信系の飽和回避のための制御を実施するか否かを判定し、判定結果を方向制御部５２に出力する。
方向制御部５２には、受信すべき目標信号の周波数およびビーム方向がアンテナ制御部４から入力される。方向制御部５２は、指示されたビーム方向に基づいて各素子アンテナ１１の位相量を計算し、位相量を設定した位相制御信号Ｓｉｇ５を各素子アンテナ１１に接続する受信モジュール１２に出力する。
なお、図２は、１つの受信モジュール１２のみが方向制御部５２に接続されているように記載されているが、実際は全ての受信モジュール１２が方向制御部５２と接続されている。例えば、方向制御部５２からの回線を途中で分岐して各受信モジュール１２に接続させて、全ての受信モジュール１２に位相制御信号Ｓｉｇ５を受信させている。
【００１６】
図３は受信モジュール１２の内部構成図である。受信モジュール１２は、素子アンテナ１１からの信号入力のＯＮとＯＦＦとを切り替えるスイッチ１２１、信号入力ＯＦＦ時に受信信号が素子アンテナ１１に反射しないように受信信号を吸収する終端器１２２、受信信号を増幅する増幅器１２３、受信信号の位相を制御する移相器１２４、およびビーム制御器５からの指示に基づきスイッチ１２１や移相器１２４を制御する受信モジュール内制御回路１２５からなる。受信モジュール内制御回路１２５は、ビーム制御器５からの信号入力のＯＮまたはＯＦＦに関する指示に基づきスイッチ１２１をＯＮまたはＯＦＦしたり、ビーム制御器５からの位相制御信号Ｓｉｇ５が示す位相量分だけ移相するよう移相器１２４を制御したりする。
【００１７】
ここで、受信レベルが高い場合には、受信装置が飽和する可能性があるため、ビーム制御器５および受信モジュール１２を制御してアクティブアレイアンテナ１のアンテナ利得を低下させて受信装置の飽和を回避する。以降、アンテナ利得を低下させるためのビーム制御器５および受信モジュール１２の制御を「アンテナ利得制御」と称する。
実施の形態１で行うアンテナ利得制御は、ビーム制御器５から受信モジュール１２に対してオフセットを付加した励振位相を指示し、素子アンテナ１１の励振位相を真の値からずらすものである。
【００１８】
図４はビーム制御器５の受信レベル判定部５１の動作を示すフロー図である。受信レベル判定部５１は、ステップＳ４０１で受信機２から受信レベル情報Ｓｉｇ４が入力されると、ステップＳ４０２で信号強度が所定の閾値Ａを超えているか否かを判定する。なお、閾値Ａは可変であり、予め設定しておく値である。
ステップＳ４０２で信号強度が閾値Ａ以下である場合は何もしない。信号強度が閾値Ａ以下である場合は、現時点における受信装置の飽和の可能性が低くアンテナ利得制御を行う必要がないとみなすからである。
ステップＳ４０２で信号強度が閾値Ａを超えている場合、ステップＳ４０３にて方向制御部５２にアンテナ利得制御を開始するよう指令する。具体的には、利得制御開始信号Ｓｉｇ６を方向制御部５２に出力する。
【００１９】
図５はビーム制御器５の方向制御部５２の動作を示すフロー図である。方向制御部５２は、ステップＳ５０１でアンテナ制御部４から周波数やビーム方向を示した目標電波の情報が入力されると、素子アンテナ１１のそれぞれの位相を制御するための動作を開始する。なお、図中におけるｉは複数存在する素子アンテナ１１の通し番号を示し、ステップＳ５０２、Ｓ５０８およびＳ５０９は、ｉ＝０番目から順に開始するループ処理を示す。
まず、ステップＳ５０３でｉ番目の素子アンテナ１１の位相量を決定する。
次に、ステップＳ５０４で受信レベル判定部５１からの利得制御開始信号Ｓｉｇ６を受信しているか否かを判定し、利得制御開始信号Ｓｉｇ６を受信している場合は、アンテナ利得制御の処理を行う。具体的には、ステップＳ５０５でｉ番目のアンテナに付加するオフセット量を決定した後、ステップＳ５０６において、ステップＳ５０３で決定した位相にステップＳ５０５で決定したオフセット量を付加する。この値（位相＋オフセット量）が、ｉ番目の素子アンテナ１１に接続した受信モジュール１２が制御すべき量となる。ステップＳ５０７で、ｉ番目の素子アンテナ１１に接続された受信モジュール１２に対して、ステップＳ５０６で計算した値を位相制御信号Ｓｉｇ５に設定して、この位相制御信号Ｓｉｇ５を出力する。
また、ステップＳ５０４で利得制御信開始信号Ｓｉｇ６を受信していない場合は、オフセット量の付加を行わず、ステップＳ５０７ではステップＳ５０３において決定した位相を位相制御信号Ｓｉｇ５に設定して出力する。
ステップＳ５０８で全ての素子アンテナ１１の位相制御が終了していない場合は、ステップＳ５０９で対象素子アンテナ１１をｉ番目から（ｉ＋１）番目に更新した後、ステップＳ５０３からＳ５０７の処理を繰り返す。ステップＳ５０８で現在処理したｉ番目の素子アンテナ１１が最後の素子アンテナ１１であれば、処理を終了する。
【００２０】
ところで、図５のステップＳ５０５では各素子アンテナ１１に与えるオフセット量を決定する。このオフセット量は、例えばステップＳ５０５の処理の度に乱数等を用いて求めたランダム誤差である。また、オフセット量の決定は前記の方法に限られず、ビーム制御器５等に予め値が定められたオフセット量のテーブルを保持させておき、ステップＳ５０５の際にこのオフセット量のテーブルを参照して当該素子アンテナ１１に対向するオフセット量を得るなどの方法を用いても良い。オフセット量のテーブルとは、例えば各素子アンテナ１１と各素子アンテナ１１に対応したオフセット量とを並べたものである。
【００２１】
また、図５ではステップＳ５０４で示す利得制御開始信号Ｓｉｇ６の受信の有無の確認をループ処理の中で実施しているが、ステップＳ５０１の前後に実施して、ステップＳ５０２以降の動作を、利得制御開始信号Ｓｉｇ６を受信済みの場合と未受信の場合とに分けて実施しても良い。
【００２２】
図３における受信モジュール内制御回路１２５は、方向制御部５２から位相制御信号Ｓｉｇ５を受信すると、位相制御信号Ｓｉｇ５内で指示された位相量を移相器１２４に設定する。指示された位相量で電波を受信するように制御する動作は、従来の一般的な受信モジュールの動作と同じである。
【００２３】
次に、アンテナ利得制御の作用を説明する。
図６は受信装置が受信した信号の電力レベルの推移を説明するためのレベルダイヤグラムである。図６において、縦軸は電力レベルを、横軸は受信装置の各部位を示し、横軸におけるａは素子アンテナ１１、ｂは受信モジュール１２、ｃは合成器１３、ｄは合成器１３からモノパルスコンパレータの１５間、ｅはモノパルスコンパレータ１５、ｆはモノパルスコンパレータ１５からリアエンド増幅器１６の間、ｇはリアエンド増幅器１６から受信機２の間を示す。また、破線Ｌ１はアンテナ利得制御を実施しない場合、実線Ｌ２は外部の電波状況がＬ１と同じでアンテナ利得制御を実施した場合の各部位での電力レベルの推移を示している。
【００２４】
第１に、アンテナ利得制御を実施しない場合、つまり従来の受信装置を用いた場合の受信信号の電力レベルの推移を、図６のＬ１を用いて説明する。
素子アンテナ１１で受信された受信信号の電力レベルは、ｂ間では受信モジュール１２内の増幅器１２３によって増加する。
次にｃ間では電力レベルが緩やかに減少する。この電力レベルの減少は、受信モジュール１２を合成器１３に接続する際に合成器１３で発生する部品挿入損失のために生じるものである。
ｄ間では合成器１３からモノパルスコンパレータ１５の間に配された中間増幅器１４により電力レベルが増加する。
ｅ間における電力レベルの低下は、ｃ間での電力レベルの低下と同様にモノパルスコンパレータ１５で発生する部品挿入損失により生じるものである。
ｆ間でも、ｄ間と同様にリアエンド増幅器１６により電力レベルが増加する。
また、ｇ間における電力レベルの低下は、アクティブアレイアンテナ１と受信機２とを接続するケーブルにより発生するケーブル損失により生じるものである。
【００２５】
Ｌ１によると、ｆからｇの間、つまりリアエンド増幅器１６において、電力レベルが飽和レベルに達する直前にある。リアエンド増幅器１６で電力レベルが飽和しないためには、現在の電力レベルより上昇することは許されない。したがって、Ｌ１の素子アンテナ１１における電力レベルが、受信装置が飽和せずに受信処理ができる限界となる受信レベルであり、いわゆる最大受信可能レベルとなる。
【００２６】
また、図６におけるｇ間の右端は受信機２が入力信号を分析して得られる信号強度を示しており、Ｌ１の右端のレベルに「閾値Ａ」と付している。この閾値Ａを図４のステップＳ４０２におけるアンテナ利得制御を開始するか否かの判定に用いることができる。
なお、図４の処理に用いる「閾値Ａ」は、図６のＬ１が示すようなリアエンド増幅器１６が飽和する直前の状態での受信機２における電力レベルである必要はなく、図６で「閾値Ａ」とした値よりも低い値を閾値Ａとしても良い。
【００２７】
第２に、アンテナ利得制御を実施した場合の受信信号の電力レベルの推移を、図６のＬ２を用いて説明する。ここでは、Ｌ１と同じレベルの電波を受信した場合を考える。
ａ間およびｂ間の電力レベルの変化は、Ｌ１と同じである。また、ｄ間およびｆ間は中間増幅器１４およびリアエンド増幅器１６の作用のため、Ｌ１と同じ割合で電力レベルが増加する。さらに、ｇ間においてもケーブル損失が生じており、Ｌ１と同じ割合で電力レベルが減少する。
ｃ間ではＬ１よりも大きな割合で電力レベルが減少している。各受信モジュール１２から合成器１３に出力した信号の位相はそれぞれが異なるオフセット量を含んでおり、それぞれの信号はお互いに位相がずれている。このため、複数の受信モジュール１２からの信号が１つの合成器１３に入力されると、位相がずれている信号同士が打ち消し合い、合成器１３におけるアレイ合成利得が低下する。
ｅ間でも、Ｌ１よりも大きな割合で電力レベルが減少している。これは、ｃ間の電力レベルの減少の原因と同様である。モノパルスコンパレータ１５に入力した各合成器１３からのサブアレイ信号の位相はそれぞれがそろっていないため、サブアレイ信号同士が打ち消し合い、モノパルスコンパレータ１５におけるアレイ合成利得が低下する。
【００２８】
このように、ビーム制御器５が励振位相にオフセットを含ませた値を各受信モジュール１２に指示するため、各受信モジュール１２は真の値からずれて移相し、ｃ間およびｅ間の電力レベルが低下する。これにより、Ｌ１では飽和直前であったリアエンド増幅器１６から受信機２に掛けての電力レベルが低下して、電力レベルの飽和を回避することができる。また、電力レベルは全体的に低下するため、その他の部位でも飽和を回避できる。
【００２９】
第３に最大受信可能レベルについて説明する。図６のＬ１は電力レベルがｆからｇの間で飽和レベルに達する直前である状態を表しており、この時のａ間での電力レベルが最大受信可能レベルであった。しかし、図６のＬ２が示すように、受信装置内の電力レベルが全体的に低下するため、ａ間における電力レベルがＬ２に示す値より高くなっても、受信装置内の電力レベルが飽和レベルに達するまでは多少の余裕がある。
【００３０】
図７は、最大受信可能レベルが上昇することを説明するための図である。図７における実線Ｌ２は、図６におけるＬ２と同じであり、一点鎖線Ｌ３は、Ｌ２を平行に上方に移動させ、グラフが飽和レベルに達する直前のグラフである。
Ｌ３より、ａ間における最大受信可能レベルが上昇していることが分かる。つまり、アンテナ利得制御を実施することにより、受信装置の飽和を回避することができることに加え、受信装置が飽和せずに受信処理ができるための電波の受信レベルが上昇するため、より近傍またはより受信レベルの高い電波を受信することが可能となる。
【００３１】
上述では、アンテナ利得制御を開始する場合の処理および効果について説明した。さらに、アンテナ利得制御を開始した後に外部状況が変化して、アンテナ利得制御を実施しなくとも受信装置が飽和しない程度まで電力レベルが低下した場合は、アンテナ利得制御を停止すれば良い。
【００３２】
図８は、受信レベル判定部５１におけるアンテナ利得制御を停止する動作を示すフロー図である。図中において図４と同一の処理には同一の符号を付し、その説明は省略する。
ステップＳ８０２で、ステップＳ４０１で入力された信号強度が、閾値Ｂより小さい場合は、アンテナ利得制御を実施しなくとも受信装置が飽和しないものとして、ステップＳ８０３で利得制御停止信号を方向制御部５２に送信する。なお、閾値Ｂは可変であり、予め設定しておく値である。また、利得制御停止信号は、例えば利得制御開始信号Ｓｉｇ６における「制御を開始する」情報を「制御を停止する」情報に変更すれば良い。
【００３３】
方向制御部５２では、利得制御信号停止信号を受信した後は、図５におけるステップＳ５０４において「Ｎ」へ進むことになる。
【００３４】
以上のように、この実施の形態１によれば、ビーム制御器５が信号強度の値に応じて素子アンテナ１１の位相量にオフセットを付加して励振位相をずらすので、合成器３やモノパルスコンパレータ５におけるアレイ合成利得が低下し、ひいてはアクティブアレイアンテナ１のアンテナ利得が低下して、受信装置の飽和を防ぐことができる。
【００３５】
ところで、上記説明におけるビーム制御器５は、信号強度が閾値Ａを超えれば所定のオフセットをアンテナ位相に付加していたが、閾値を複数設け、閾値で区分される段階に応じたオフセットを励振位相に付加しても良い。
【００３６】
図９は、複数段階の閾値を設けた場合の受信レベル判定部５１の動作を示すフロー図である。図中において図４と同一の処理には同一の符号を付し、その説明は省略する。ステップＳ４０１で受信レベル情報Ｓｉｇ４を受信すると、信号強度の段階をチェックする。ここでは、「閾値１＜信号強度≦閾値２」の場合には「オフセットレベル＝１」を、「閾値２＜信号強度」の場合には「オフセットレベル＝２」を利得制御開始信号Ｓｉｇ６に設定するものとする。
ステップＳ９０２で信号強度が閾値１以下の場合は何もせず、ステップＳ９０２で信号強度が閾値１を超える場合にはステップＳ９０３で閾値２を超えるか否かを判定する。ステップＳ９０３で信号強度が閾値２以下の場合はステップＳ９０４に示すようにオフセットレベルを１とし、信号強度が閾値２を超える場合はステップＳ９０５に示すようにオフセットレベルを２とする。
ステップＳ９０６では、利得制御開始信号Ｓｉｇ６にオフセットレベルとして１または２のいずれか１つを設定し、ステップＳ９１０で利得制御開始信号Ｓｉｇ６を方向制御部５２に設定する。
【００３７】
方向制御部５２の動作は図５に示すフローと同様であるが、複数段階のオフセットレベルを用いた場合には、ステップＳ５０５において、利得制御開始信号Ｓｉｇ６に設定されたオフセットレベルに応じてオフセット量を決定する必要がある。オフセット量の決定は、前述のようにステップＳ５０５の度にオフセット量を計算しても良く、各素子アンテナ１１に対応するオフセットレベル１および２の場合のオフセット量が設定されたオフセット量のテーブルを参照しても良い。一般に、付加するオフセット量が大きければ受信モジュール１２から合成器３に入力される信号のずれがお互いに大きくなり、アレイ合成利得の減少も大きくなる。したがって、信号強度が大きい程付加するオフセット量を大きくすれば、受信装置内の受信信号の飽和を回避することができる。
【００３８】
このように、アンテナ利得制御を段階的に実施することで、電力レベルの引き下げを細やかに制御できる。したがって、アンテナ利得制御により電力レベルを低下させ過ぎて受信機２や受信処理装置３などで受信信号の解析に支障を来たすことを回避できる。
【００３９】
また、上記説明における信号強度は受信機２への入力信号の信号強度であり、閾値も受信機２への入力信号の信号強度に関する閾値であった。つまり、アンテナ利得制御実施の判定に、図６や図７におけるｇ間の右端のレベルを用いていた。しかし、図６に示す信号の電力レベルの推移が既知であれば、受信機２への入力信号の信号強度から受信装置の各部位における信号の電力レベルが計算できる。したがって、受信機２への入力信号から計算した受信装置の所定の部位における電力レベルを信号強度としたものと、当該部位における電力レベルに関する閾値とを、アンテナ利得制御実施の判定に用いても良い。
【００４０】
実施の形態２．
実施の形態１では、各受信モジュール１２の励振位相にオフセットを付加することにより、アレイ合成利得を低下させ、さらにアクティブアレイアンテナ１のアンテナ利得を低下させた。しかし、アクティブアレイアンテナ１のアンテナ開口面積を減少させることにより、アンテナ利得を低下させても良い。
【００４１】
図１０は、この発明の実施の形態２に係るアクティブアレイアンテナ１の開口面を示す図である。アンテナ開口面の網掛け部分は、励振している、つまり励振ＯＮの素子アンテナ１１を示し、網掛けのない部分は、励振していない、つまり励振ＯＦＦの素子アンテナ１１を示す。
なお、励振ＯＦＦの素子アンテナ１１に接続する受信モジュール１２は第１の受信モジュールに相当し、励振ＯＮの素子アンテナ１１に接続する受信モジュール１２は第２の受信モジュールに相当する。
【００４２】
ところで、素子アンテナ１１を等間隔に配列する際にグレーティングローブが発生しないようにするには、各素子アンテナ１１同士の間隔を受信波長の半波長以下にする必要がある。実施の形態２では、図１０が示すように、アンテナ開口面の外周に位置する素子アンテナ１１の励振をＯＦＦし、それ以外の素子アンテナ１１の励振をＯＮしている。励振がＯＮされている素子アンテナ１１同士の間隔を半波長以下に保つことができるため、グレーティングローブが発生することはない。
【００４３】
実施の形態２が実施の形態１と異なる点は、アンテナ利得制御の内容であり、実施の形態１のように素子アンテナ１１の励振位相にオフセットを付加して位相をずらす替わりに、素子アンテナ１１の励振をＯＮまたはＯＦＦする点である。素子アンテナ１１の励振をＯＦＦすると、その素子アンテナ１１で受信されるべき信号が受信装置に入力されず、アクティブアレイアンテナ１のアンテナ利得が低下するため、電力レベルの増加を抑えることができる。
実施の形態２に係るアンテナ開口面および受信装置の構成は、実施の形態１における図１、図２および図３と同一の構成であり、その説明を省略する。また、受信レベル判定部５１におけるアンテナ利得制御を実施するか否かを判定する動作も、実施の形態１における図４および図８と同一であり、その説明を省略する。
【００４４】
次に、実施の形態２に係る方向制御部５２の動作を説明する。
図１１は方向制御部５２の動作を示すフロー図である。方向制御部５２は、ステップＳ１１０１で利得制御開始信号Ｓｉｇ６が入力されると、ステップＳ１１０２で励振ＯＦＦ制御の対象となる素子アンテナ１１を決定する。ここでは、図１０に示すようにアンテナ開口面の外周部に位置する素子アンテナ１１を励振ＯＦＦ制御の対象にする。その後、ステップＳ１１０３で、励振ＯＦＦ制御の対象となる素子アンテナ１１に接続した受信モジュール１２に対して励振をＯＦＦする指令を設定した励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７を出力する。また、通常動作を継続する素子アンテナ１１に接続した受信モジュール１２にも励振ＯＮする指令を設定した励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７を出力しても良い。
【００４５】
なお、ステップＳ１１０２ではアンテナ開口面の外周から所定の距離内に位置する素子アンテナ１１を励振ＯＦＦ制御の対象に決定する。この所定の距離とは、例えば列数を示し、「外周から３列分の素子アンテナ１１」や「外周から５列分の素子アンテナ１１」など可変であり、予め設定しておく値である。
また、励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７は、方向制御部５２から受信モジュール１２に出力するものであり、実施の形態２では図２および図３の位相制御信号Ｓｉｇ５の替わりに励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７に置き換えたものである。
【００４６】
次に、受信モジュール１２の動作を説明する。図３の受信モジュール内制御回路１２５は、位相制御信号Ｓｉｇ５の替わりに励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７を受信すると、設定された指令に従ってスイッチ１２１を制御する。すなわち、励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７に励振をＯＦＦする指令が設定されている場合は、スイッチ１２１をＯＦＦし、素子アンテナ１１からの信号を終端器１２２に流す。なお、終端器１２２は、スイッチ１２１をＯＦＦして素子アンテナ１１からの信号を受信モジュール１２内で停止させた時に、信号が素子アンテナ１１に反射してアンテナパターンが乱れるといったアンテナ性能の損失を防ぐために行うものである。
【００４７】
アンテナ利得制御を開始した後に外部状況が変化してアンテナ利得制御を実施しなくとも受信装置が飽和しない程度まで電力レベルが低下した場合には、ＯＦＦしていた素子アンテナ１１の励振をＯＮさせれば良い。
【００４８】
図１２は方向制御部５２の動作を示すフロー図である。方向制御部５２は、ステップＳ１２０１で利得制御停止信号が入力されると、ステップＳ１２０２で励振ＯＦＦの対象であった素子アンテナ１１を選択する。その後、ステップＳ１２０３で、励振ＯＦＦの制御の対象であった受信モジュール１２に対して励振をＯＮする指令を設定した励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７を出力する。
【００４９】
また、図３の受信モジュール１２の受信モジュール内制御回路１２５は、励振をＯＮする指令を設定された励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７を受信すると、スイッチ１２１をＯＮして素子アンテナ１１からの信号が増幅器１２３に流れるようにする。
【００５０】
以上のように、この実施の形態２によれば、アクティブアレイアンテナ１の電気的な開口面積を減少させることによりアンテナ利得を低下させることができるので、受信装置の飽和を防ぐことができる。
【００５１】
また、アンテナ開口面の外周部に位置する素子アンテナ１１の励振をＯＦＦするので、励振をＯＮする素子アンテナ１１間の距離が変化することがなく、グレーティングローブの発生を回避することができる。
【００５２】
また、外周からの距離が与えられれば、励振ＯＦＦ対象の素子アンテナ１１は自動的に決定し、励振ＯＦＦ制御対象の素子アンテナ１１に対して励振ＯＦＦする指令を１度出力すれば良いため、アンテナ利得制御を低負荷で実施することができる。
【００５３】
ところで、上記説明では、信号強度が閾値を超えていればアンテナ開口面の外周から所定の距離に位置する素子アンテナ１１の励振をＯＦＦさせたが、実施の形態１の図９に示すように、複数段階の閾値を設け、それぞれのレベルに応じて励振をＯＦＦする素子アンテナ１１の列を決定しても良い。例えば、オフセットレベル＝１の場合には、開口面の最も外側から５列分の素子アンテナ１１の励振をＯＦＦし、オフセットレベル＝２の場合には、開口面の最も外側から１０列分の素子アンテナ１１の励振をＯＦＦするなどである。
このように、信号強度に応じて減少させる開口面積を変更することで、実施の形態１において閾値を段階的に設置した場合と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
実施の形態３．
実施の形態３では、アクティブアレイアンテナ１を構成する全素子アンテナ１１から所定数の素子アンテナ１１を間引いてアクティブアレイアンテナ１を動作させる。
【００５５】
図１３は、この発明の実施の形態３に係るアクティブアレイアンテナ１の開口面を示す図である。アンテナ開口面および受信装置の構成は実施の形態２と同一であり、その説明を省略する。また、受信レベル判定部５１の動作も実施の形態２と同一であり、その説明を省略する。
実施の形態３が実施の形態２と異なる点は、アンテナ開口面の外周部に位置する素子アンテナ１１でなく、アクティブアレイアンテナ１を構成する全素子アンテナ１１からランダムに選択した所定数の素子アンテナ１１の励振をＯＦＦする点である。図１３では、アンテナ開口面のうち、励振をＯＦＦする素子アンテナ１１がまばらに存在している。
【００５６】
次に、実施の形態３に係る方向制御部５２の動作を説明する。実施の形態３は、実施の形態２の励振をＯＦＦする素子アンテナ１１の選択方法が異なる。これは図１１におけるステップＳ１１０２に相当する。実施の形態３では、図１１のステップＳ１１０２において、アクティブアレイアンテナ１を構成する素子アンテナ１１の中から所定の数の素子アンテナ１１をランダムに選択する。
【００５７】
なお、選択する素子アンテナ１１の数は可変で予め設定しておくものである。また素子アンテナ１１のランダムな選択は、例えば素子アンテナ１１に通し番号を付与し、乱数を使用して通し番号を演算して抜き出すなどすれば良いがこれに限定されるものではない。さらに、上記のように励振ＯＦＦする素子アンテナ１１をランダムに選択しても良いが、予め決定されている励振ＯＦＦ制御対象の素子アンテナ１１の情報をビーム制御器５等に保持させておき、図１１のステップＳ１１０２を実行する際にその情報を参照しても良い。
【００５８】
ところで、実施の形態２で説明したように、素子アンテナ１１の励振をＯＦＦすると、素子アンテナ１１間の距離が半波長以上になる箇所が発生してグレーティングローブが発生する可能性がある。しかし、実施の形態３のように素子アンテナ１１をランダムに選択して励振をＯＦＦした場合は、グレーティングローブの発生は抑えられる。
【００５９】
以上のように、この実施の形態３によれば、ランダムに選択した素子アンテナ１１の励振をＯＦＦするので、アンテナ利得が低下して受信装置の飽和を回避することができる。
【００６０】
また、実施の形態３ではアンテナアレイを構成する素子アンテナ１１をランダムに間引いて励振ＯＦＦするので、実施の形態２のように外周部分の素子アンテナ１１の励振がＯＦＦされてアンテナの開口面積が減少することはない。開口面積が減少すると、ビーム幅が増加して目標の水平方位と垂直方位を分析する際に精度や分解能が低下する。しかし実施の形態３では開口面積が減少しないため、全素子アンテナ１１を励振させた時の精度や分解能を保つことができる。
【００６１】
実施の形態４．
実施の形態４では、アンテナ開口面の所定の位置における水平方向および垂直方向に位置する素子アンテナ１１だけ励振ＯＮして、それ以外の素子アンテナ１１の励振をＯＦＦする。
【００６２】
図１４は、この発明の実施の形態４に係るアクティブアレイアンテナの開口面を示す図である。アクティブアレイアンテナ１の開口面および受信装置の構成は、実施の形態２と同一の構成であり、その説明を省略する。また、受信レベル判定部５１の動作も、実施の形態２と同一であり、その説明を省略する。
実施の形態４が実施の形態３と異なる点は、ランダムに選択した所定数の素子アンテナ１１の励振をＯＦＦする替わりに、第１の素子アンテナに相当する所定の素子アンテナの箇所を基点にして水平方向と垂直方向の素子アンテナ１１のみを励振ＯＮする点である。実施の形態４ではアンテナ開口面の中央を基点にし、図１４（ａ）および図１４（ｂ）が示すように、基点から水平方向の素子アンテナ１１のみの励振をＯＮするパターンと基点から垂直方向の素子アンテナ１１のみの励振をＯＦＦするパターンとを時分割で交互に実施する。
なお、基点にする箇所はアンテナ開口面の中央に限られず、アンテナ開口面上のどの箇所でも良い。
また、基点を中心に励振をＯＮする素子アンテナ１１の列数は任意である。例えば、基点となる素子アンテナ１１が属する１列分の素子アンテナ１１だけ励振ＯＮしても良く、基点となる素子アンテナ１１を中心に５列分の素子アンテナ１１を励振ＯＮしても良い。
【００６３】
実施の形態４では、基点にする所定の素子アンテナが第１の素子アンテナに相当し、図１４（ａ）で励振ＯＮおよびＯＦＦする素子アンテナ１１に接続する受信モジュールは第５の素子アンテナに相当し、図１４（ｂ）で励振ＯＮおよびＯＦＦする素子アンテナ１１に接続する受信モジュール１２が第６の受信モジュールに相当し、励振ＯＦＦのままの素子アンテナ１１が第４の素子アンテナに相当する。
【００６４】
次に、実施の形態４に係る方向制御部５２の動作を説明する。
図１５は方向制御部５２の動作を示すフロー図である。図中において実施の形態２の図１１と同一の処理には同一の符号を付し、その説明は省略する。方向制御部５２は、ステップＳ１１０１で利得制御開始信号Ｓｉｇ６が入力されると、ステップＳ１５０２で励振をＯＮする素子アンテナ１１を決定する。ここでは、図１４（ａ）と（ｂ）に示すようにアンテナ開口面水平方向と垂直方向の所定数の列分の素子アンテナ１１を励振ＯＮ制御の対象とする。その後、ステップＳ１５０３で、励振ＯＮ／ＯＦＦの時分割制御を行う。ステップＳ１５０３では、水平方向の素子アンテナのみが励振ＯＮするよう励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７を受信モジュール１２に出力し、ステップＳ１５０４で第１のタイマを開始する。この第１のタイマは水平方向の素子アンテナ１１のみ励振ＯＮしている時間を示す。ステップＳ１５０５で第１のタイマがタイムアウトすると、ステップＳ１５０６で垂直方向の素子アンテナのみが励振ＯＮするよう励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７を受信モジュール１２に出力し、ステップＳ１５０７で第２のタイマを開始する。この第２のタイマは垂直方向の素子アンテナ１１のみ励振ＯＮしている時間を示す。ステップＳ１５０８で第２のタイマがタイムアウトすると、再び水平方向の素子アンテナ１１のみ励振ＯＮするため、ステップＳ１５０３に戻って動作を繰り返す。
なお、ステップＳ１５０３やＳ１５０６の具体的な動作は、励振ＯＮされるべき素子アンテナ１１に接続した受信モジュール１２には励振ＯＮの指令を設定した励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７を出力し、励振ＯＦＦされるべき素子アンテナ１１に接続した受信モジュール１２には励振ＯＦＦの指令を設定した励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７を出力するなどである。
【００６５】
素子アンテナ１１の励振をＯＦＦした後に外部状況が変化して素子アンテナ１１の励振をＯＦＦしなくとも受信系が飽和しない程度まで電力レベルが低下した場合には、ＯＦＦしていた素子アンテナ１１の励振をＯＮさせれば良い。このときの方向制御部５２は、実施の形態２の図１２と同様に動作すれば良い。すなわち、図１２のステップＳ１２０１で利得制御停止信号が入力された場合には、ステップＳ１２０２で現時点において励振ＯＦＦ制御されている素子アンテナ１１を選択し、ステップＳ１２０３で励振ＯＮを指示した励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７を対象受信モジュール１２に出力すれば良い。なお、利得制御を停止する場合には、方向制御部５２は図１５で動作している第１のタイマまたは第２のタイマを停止する必要がある。
【００６６】
以上のように、この実施の形態４によれば、アンテナ開口面の水平方向および垂直方向と同一の長さの素子アンテナ１１で電波を受信するので、水平方向および垂直方向のビーム幅が増加することがない。また、実施の形態２や３よりもさらに多くの素子アンテナ１１の励振をＯＦＦできるため、アンテナ利得をさらに低下させることができる。つまり、受信装置の指向性を保持しながら、アンテナ利得をさらに低下させることができる。
【００６７】
実施の形態５．
実施の形態４では、基点とする素子アンテナ１１を中心に水平方向の素子アンテナ１１および垂直方向の素子アンテナ１１を時分割で交互に励振ＯＮしていた。実施の形態５では、基点を含む水平方向および垂直方向の素子アンテナ１１を同時に励振ＯＮさせ、それ以外の素子アンテナ１１の励振をＯＦＦさせる。
【００６８】
アクティブアレイアンテナ１の開口面および受信装置の構成は、実施の形態２と同一の構成であり、その説明を省略する。また、受信レベル判定部５１の動作も、実施の形態２と同一であり、その説明を省略する。
実施の形態５が実施の形態４と異なる点は、所定の素子アンテナ１１を基点にして水平方向と垂直方向の素子アンテナ１１を交互に励振ＯＮする替わりに、同時に励振ＯＮする点である。
実施の形態５では、図１６において励振ＯＮしている素子アンテナ１１に接続する受信モジュールが第２の受信モジュールに相当する。
【００６９】
次に、実施の形態５に係る方向制御部５２の動作を説明する。実施の形態５は、実施の形態２の励振をＯＦＦする素子アンテナ１１の選択方法が異なる。これは図１１におけるステップＳ１１０２に相当する。実施の形態５では、図１１のステップＳ１１０２において、アクティブアレイアンテナ１を構成する素子アンテナ１１の中から基点とする素子アンテナ１１を含む水平方向および垂直方向の素子アンテナ１１を決定する。
【００７０】
以上のように、この実施の形態５によれば、実施の形態４同様、アンテナ開口面積を減少させないので、ビーム幅が増加することがない。また実施の形態４では励振ＯＮ／ＯＦＦする動作を２段階で継続的に行う必要があったが、実施の形態５ではその必要がなく、励振ＯＮおよび励振ＯＦＦする素子アンテナ１１を決定して励振ＯＮまたはＯＦＦの指令を各受信モジュール１２に一度指示すれば、その後励振ＯＮ／ＯＦＦのための動作を行わなくて良い。したがって、方向制御部５２の負荷を軽減することができる。
【００７１】
実施の形態６．
実施の形態１では素子アンテナ１１の励振位相をずらし、実施の形態２から５では、素子アンテナの励振をＯＦＦしており、それぞれアンテナ利得の低下を図っていたが、アンテナ励振ＯＮ／ＯＦＦ制御と励振位相をずらす制御とを組み合わせて行っても良い。
実施の形態６では、実施の形態５で行った水平方向および垂直方向の素子アンテナ１１を励振ＯＦＦした後に、さらに励振ＯＮしている素子アンテナ１１の励振位相をずらす場合について説明する。
【００７２】
実施の形態６に係るアクティブアレイアンテナ１の開口面および受信装置の構成は、図１、図２および図３が示すように実施の形態１と同一の構成であり、その説明を省略する。また、実施の形態６では信号強度の値の大きさに応じてアンテナ利得制御の種類を決定するため、受信レベル判定部５１の動作は、実施の形態１の図９が示すように実施の形態１と同一であり、その説明を省略する。
【００７３】
次に、方向制御部５２の動作を説明する。
図１７は方向制御部５２の動作を示すフロー図である。方向制御部５２は、ステップＳ１７０１でオフセットレベルを指定された利得制御開始信号Ｓｉｇ６が入力され、ステップＳ１７０２でオフセットレベルが１以上であれば、ステップＳ１７０３で励振をＯＦＦする素子アンテナ１１を決定する。ここでは、図１６が示すようにアンテナ開口面の基点を中心に水平方向および垂直方向に位置する素子アンテナ１１を励振ＯＦＦ制御の対象とする。その後、ステップＳ１７０３で、励振ＯＦＦする対象の受信モジュール１２に対して励振をＯＦＦする指令を設定した励振ＯＮ／ＯＦＦ制御信号Ｓｉｇ７を出力する。
次に、ステップＳ１７０５でオフセットレベルが２であるかを判定する。オフセットレベルが２ではない場合は何もせず終了し、アンテナ利得制御は、図１６に示す十字方向の素子アンテナの励振ＯＮのみとなる。ステップＳ１７０５でオフセットレベルが２に達している場合には、励振ＯＮしている素子アンテナ１１の励振位相をずらす動作を行う。
【００７４】
なお、図１７におけるｊは励振ＯＮしている素子アンテナ１１の通し番号を示し、ステップＳ１７０７、Ｓ１７１２およびＳ１７１３は、ｊ＝０番目から順に開始するループ処理を示す。
ステップＳ１７０６で目標電波の情報が入力されると、ステップＳ１７０８でｊ番目の素子アンテナ１１の位相を決定する。ステップＳ１７０９でｊ番目のアンテナに付加するオフセット量を決定した後、ステップＳ１７１０で、ステップＳ１７０８において決定された位相にステップＳ１７０９において決定されたオフセット量を付加する。この値（位相＋オフセット量）が、ｊ番目の素子アンテナ１１に接続された受信モジュール１２が制御すべき量となる。ステップＳ１７１１で、ｊ番目の素子アンテナ１１に接続された受信モジュール１２に対して、ステップＳ１７１０で計算した値を位相制御信号Ｓｉｇ５に設定し、この位相制御信号Ｓｉｇ５を出力する。
ステップＳ１７１２で、全ての素子アンテナ１１の位相制御が終了していない場合は、ステップＳ１７１３で対象素子アンテナ１１をｊ番目から（ｊ＋１）番目に更新した後、ステップＳ１７０８からＳ１７１１まで同様の動作を行う。現在処理したｊ番目の素子アンテナ１１が最後の素子アンテナであれば、ループ処理を終了し、次の目標電波の情報が入力されるのを待つ。
【００７５】
以上のように、この実施の形態６によれば、アンテナ開口面を構成する素子アンテナ１１の一部の励振をＯＦＦする上に励振ＯＮの素子アンテナの励振位相もずらすので、アレイ合成利得が実施の形態５よりも低下し、アンテナ利得をさらに低下させることができる。例えば、目標電波の発信源が極近距離で受信レベルが高い場合には、実施の形態５の図１６のように十字部分の素子アンテナを残して素子アンテナ１１の励振をＯＦＦしたにも関わらず、なお受信装置が飽和する可能性がある。このような場合、十字部分の素子アンテナ１１の励振位相をずらせば、実施の形態１で示したようにアレイ合成利得が低下するため、受信装置内の電力レベルを低下させることができる。
【００７６】
また、信号強度の値に応じて制御の種類を変更できるため、細やかな制御をおこなうことができる。
【００７７】
なお、実施の形態６では、素子アンテナ１１の励振制御のパターンを、実施の形態５に示す場合と実施の形態１に示す場合の２種類を採用したが、他の実施の形態と実施の形態１とを用いても良い。また、オフセットレベルを１と２の２段階に設定したが、オフセットレベルの数をさらに増やし、オフセットレベルに応じて励振ＯＮ／ＯＦＦする素子アンテナ１１の数を変更したり、位相に付加するオフセット量を変更したりしても良い。さらに、オフセットレベルを３段階以上設定し、素子アンテナ１１の制御パターンも３つ以上採用し、オフセットレベルに応じて採用する素子アンテナ１１の制御パターンを変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】この発明の実施の形態１におけるアンテナ開口面を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る受信装置の構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る受信モジュールの内部構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る受信レベル判定部の動作を示すフロー図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る方向制御部の動作を示すフロー図である。
【図６】この発明の実施の形態１において電力レベルの推移を説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態１において電力レベルの推移を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る受信レベル判定部の動作を示すフロー図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係る受信レベル判定部の動作を示すフロー図である。
【図１０】この発明の実施の形態２におけるアンテナ開口面を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態２に係る方向制御部の動作を示すフロー図である。
【図１２】この発明の実施の形態２に係る方向制御部の動作を示すフロー図である。
【図１３】この発明の実施の形態３におけるアンテナ開口面を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態４におけるアンテナ開口面を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態４に係る方向制御部の動作を示すフロー図である。
【図１６】この発明の実施の形態５におけるアンテナ開口面を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態６に係る方向制御部の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  アクティブアレイアンテナ、１１  素子アンテナ、１２  受信モジュール、１３  合成器、１５  モノパルスコンパレータ、２  受信機、５  ビーム制御器
【図１】
0004470878.tif 000002
【図２】
0004470878.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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