(57)【要約】【課題】レーダ覆域を自在に設定可能なアンテナ装置を提供すること。【解決手段】アンテナ諸元データ８ａを記憶するパソコン１０において、ユーザの所望するレーダ覆域を入力し、その覆域形状を達成可能な移相データおよびビーム・ウェイト・データを算出する。算出した各データを伝送装置６により走査切換器２およびビーム形成器５がそれぞれ取り込めるデータ・フォーマットに変換し、それぞれのデータを走査切換器２及びビーム形成器５に転送する。走査切換器２は移相器２１〜２ｎに移相データを設定し、所望する覆域の空中線送信パターンを設定する。ビーム形成器５は内部のビーム形成回路にビーム・ウェイト・データを設定してマルチビームを形成する。これにより、所望する覆域の空中線受信パターンを設定することができる。【選択図】      図２
2007036842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子を備えるアンテナ部と、
前記複数のアンテナ素子に個別に接続される複数の移相器を備え、当該複数の移相器の移相量を制御する移相データに基づいて前記アンテナ部のアンテナパターンを形成する走査切換器と、
前記複数のアンテナ素子の受信信号に対してビーム・ウェイト・データに基づく複素演算を施すことにより受信ビームを形成するビーム形成部と、
前記アンテナ部の諸元を記憶する記憶手段、ユーザの所望する覆域データを入力するための入力手段、及び前記覆域データに基づく前記アンテナパターンを形成するための前記移相データ及び前記ビーム・ウェイト・データを前記諸元に基づいて算出する算出手段とを有するコンピュータと、
前記コンピュータにより算出された前記移相データ及び前記ビーム・ウェイト・データをそれぞれ前記走査切換器および前記ビーム形成部に伝送する伝送手段と
を具備することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記伝送手段は、前記移相データを前記走査切換器の取り込み可能なデータフォーマットに変換し、前記ビーム・ウェイト・データを前記ビーム形成部の取り込み可能なデータフォーマットに変換することを特徴とする請求項１に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、送信ビーム及び受信ビームの指向方向を自在に可変可能なディジタル・ビーム・フォーミング（ＤＢＦ）方式のアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置などに用いられるアンテナ装置として従来からＤＢＦアンテナが知られている（例えば特許文献１、２を参照）。この種のアンテナでは送信時の移相器特性、および受信時のビームウェイト特性を制御することによりアンテナパターン形状を自在に変化させることができる。
【特許文献１】特開２００２−６４３３１号公報
【特許文献２】特開２００１−２０８８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら既存の技術では、一旦設定されたアンテナパターンは固定的であり、一つのアンテナ装置で各ユーザが個別に望むレーダ覆域をそれぞれ自由自在に設定することはできなかった。モード種別を幾通りか持つアンテナ装置もあるが、各モード種別ではレーダ覆域は固定的かつ不連続なものであり、パターン形状をフレキシブルに可変できるまでには至っていない。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、レーダ覆域を自在に設定可能なアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、複数のアンテナ素子を備えるアンテナ部と、前記複数のアンテナ素子に個別に接続される複数の移相器を備え、当該複数の移相器の移相量を制御する移相データに基づいて前記アンテナ部のアンテナパターンを形成する走査切換器と、前記複数のアンテナ素子の受信信号に対してビーム・ウェイト・データに基づく複素演算を施すことにより受信ビームを形成するビーム形成部と、前記アンテナ部の諸元を記憶する記憶手段、ユーザの所望する覆域データを入力するための入力手段、及び前記覆域データに基づく前記アンテナパターンを形成するための前記移相データ及び前記ビーム・ウェイト・データを前記諸元に基づいて算出する算出手段とを有するコンピュータと、前記コンピュータにより算出された前記移相データ及び前記ビーム・ウェイト・データをそれぞれ前記走査切換器および前記ビーム形成部に伝送する伝送手段とを具備することを特徴とするアンテナ装置が提供される。
【０００５】
このような手段を講じることにより、ユーザの所望する覆域を形成するための移相データおよびビーム・ウェイト・データが、アンテナ部の諸元に基づき算出される。これらのデータは走査切換器およびビーム形成部にそれぞれ与えられ、アンテナパターンがダイナミックに成形される。これにより、レーダ覆域を自在に設定可能なアンテナ装置を提供することが可能になる。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、レーダ覆域を自在に設定可能なアンテナ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１はこの発明に係わるアンテナ装置の実施の形態を示す機能ブロック図である。このアンテナ装置は捜索レーダ装置などに適用される。図１において、送信信号生成部１により生成されたレーダ送信信号は走査切換器２に入力される。走査切換器２は移相器２１〜２ｎを備え、後述する伝送装置を介して与えられる移相データに基づいてレーダ送信信号の位相を制御する。位相制御されたレーダ送信信号はサーキュレータ３１〜３ｎを介してアンテナ素子４１〜４ｎから放射される。移相器２１〜２ｎにおける移相量を移相データにより制御することによりレーダ波面が成形され、アンテナ部７の空中線送信パターンが形成される。一方、アンテナ素子４１〜４ｎに到来した受信信号はサーキュレータ３１〜３ｎを介してビーム形成器５に入力される。ビーム形成器５は後述する伝送装置を介して与えられるビーム・ウェイト・データに基づき、複数のビーム形成回路（図示せず）による複素演算により受信ビームを形成する。
【０００８】
図２は、この発明に係わるアンテナ装置の要部構成を示す機能ブロック図である。図１の走査切換器２およびビーム形成器５は伝送装置６に接続され、パーソナルコンピュータ（以下パソコン）１０からの移送データおよびビーム・ウェイト・データを供給される。パソコン１０はアンテナ部７の諸元データ８ａを記憶部８に記憶する。諸元データは、アンテナ部７の送受信周波数、ゲイン、アンテナパターン、送信パワーなどを含む。
【０００９】
図３は、図２のパソコン１０のモニタ画面上における操作手順を示す図である。図３（ａ）に示すように、パソコン１０の画面上で要望するレーダ覆域をプロット入力する（図中×印）。プロットするポイントは複数であっても良く、その場合にはプロットされた各ポイントに優先順位を設けるようにしても良い。これらのポイントが与えられると、パソコン１０は図３（ｂ）に示すようにアンテナ装置の達成可能な空中線送信パターン、及び空中線受信パターンを計算した後、レーダ覆域を計算する。その結果に基づき、パソコン１０は走査切換器２に設定すべき移相データ（空中線送信パターンを決めるもの）、及びビーム形成器５に設定すべきビーム・ウェイト・データ（空中線受信パターンを決めるもの）を算出する。これらのデータは伝送装置６に転送される。
【００１０】
伝送装置６は、パソコン１０から転送された各データを走査切換器２が取り込めるデータ・フォーマットの移相データ、及びビーム形成器５が取り込めるデータ・フォーマットのビーム・ウェイト・データに変換し、それぞれのデータを走査切換器２及びビーム形成器５に転送する。走査切換器２は移相器２１〜２ｎに移相データを設定し、所望する覆域の空中線送信パターンを形成する。ビーム形成器５は内部のビーム形成回路にビーム・ウェイト・データを設定してマルチビームを形成することにより、所望する覆域の空中線受信パターンを設定することができる。
【００１１】
以上説明したようにこの実施形態では、アンテナ諸元データ８ａを記憶するパソコン１０において、ユーザの所望するレーダ覆域を入力し、その覆域形状を達成可能な移相データおよびビーム・ウェイト・データを算出する。算出した各データを伝送装置６により走査切換器２およびビーム形成器５がそれぞれ取り込めるデータ・フォーマットに変換し、それぞれのデータを走査切換器２及びビーム形成器５に転送する。走査切換器２は移相器２１〜２ｎに移相データを設定し、所望する覆域の空中線送信パターンを設定する。ビーム形成器５は内部のビーム形成回路にビーム・ウェイト・データを設定してマルチビームを形成するようにしている。
【００１２】
このように、レーダ波などの送信信号が経由する移相器２１〜２ｎの移相量、及びレーダ波（レーダエコー）などの受信において経由するビーム形成回路のビーム・ウェイトをコントロール制御することで、ユーザの所望するレーダ覆域を実現することができるようになる。これにより、管制業務に重点を置く空間領域のみに感度を持ち、不要な空間領域は感度を下げることも可能である。さらに、レーダ覆域のうち高仰角の覆域を多少犠牲にしても低仰角の距離を延伸したい設定、逆に、低仰角の覆域を多少犠牲にしても高仰角の距離を延伸したい設定など、各ユーザーが要望するレーダ覆域を設定することが可能となる。さらには、各レーダ・サイトでの管制業務として主とするミッションの違い（各ユーザーの目的の違い）に合わせたレーダ・システムの提供が可能となる。これらのことから、レーダ覆域を自在に設定可能なアンテナ装置を提供することが可能となる。
【００１３】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明に係わるアンテナ装置の実施の形態を示す機能ブロック図。
【図２】この発明に係わるアンテナ装置の要部構成を示す機能ブロック図。
【図３】図２のパソコン１０のモニタ画面上における操作手順を示す図。
【符号の説明】
【００１５】
１…送信信号生成部、２…走査切換器、２１〜２ｎ…移相器、３１〜３ｎ…サーキュレータ、４１〜４ｎ…アンテナ素子、５…ビーム形成器、６…伝送装置、１０…パーソナルコンピュータ、７…アンテナ部、８…記憶部、８ａ…アンテナ諸元データ
【図１】
2007036842.tif 000003
【図２】
2007036842.tif 000004
【図３】
2007036842.tif 000005